|
В большинстве лазерных приложений необходимо фокусировать, модифицировать или формировать лазерный луч с помощью линз и других оптических элементов. В общем, распространение лазерного луча можно аппроксимировать, предполагая, что лазерный луч имеет идеальный гауссовский профиль интенсивности, соответствующий теоретической TEM 00 режим. Когерентные гауссовы пучки обладают особыми свойствами преобразования, которые требуют специального рассмотрения. Чтобы выбрать лучшую оптику для конкретного применения лазера, важно понимать основные свойства гауссовых лучей. К сожалению, выходные данные реальных лазеров не являются истинно гауссовскими (хотя гелий-неоновые лазеры и аргон-ионные лазеры являются очень близким приближением). Чтобы учесть эту дисперсию, добротность M 2(называемый коэффициентом «М-квадрата») был определен для описания отклонения лазерного луча от теоретического гауссова. Для теоретического гауссиана М 2 =1; для реального лазерного луча М 2 >1. Гелий-неоновые лазеры обычно имеют коэффициент М 2 меньше 1,1. Для ионных лазеров коэффициент М 2 обычно составляет от 1,1 до 1,3. Коллимированные диодные лазерные лучи ТЕМ 00 обычно имеют М 2 в диапазоне от 1,1 до 1,7. Для высокоэнергетических многомодовых лазеров M 2 коэффициент может достигать 3 или 4. Во всех случаях фактор М 2 , который значительно варьируется, влияет на характеристики лазерного луча, и им нельзя пренебрегать в оптических схемах. |
|
|
В режиме TEM 00 луч, излучаемый лазером, начинается как идеальная плоская волна с гауссовым поперечным профилем излучения, как показано на рисунке ниже. Гауссова форма обрезается на некотором диаметре либо внутренними размерами лазера, либо некоторой ограничивающей апертурой в оптическом тракте. Общепринятым определением является диаметр, при котором освещенность (интенсивность) луча падает до 1/ e 2 (13,5%) его пикового или осевого значения. |
 |
| Профиль гауссова пучка (теоретическая мода TEM 00 ) | |