激光光学里的光束通过透镜后光斑

资 源 简 介

激光光学里的光束通过透镜后光斑

详 情 说 明

当激光光束通过透镜时，光斑的尺寸、形状和能量分布会发生显著变化，这些变化直接影响激光在应用中的聚焦性能。透镜的作用类似于一个空间变换器，它通过折射改变光线的传播方向，从而影响光束的波前曲率。

对于理想的高斯光束来说，通过透镜后光束的束腰位置和束腰半径会重新分布。如果透镜焦距较短，光束会被强烈聚焦，光斑尺寸减小；反之，长焦距透镜会导致更宽松的聚焦效果。此外，透镜的像差（如球差、彗差）可能导致光斑形状偏离理想的圆形对称分布。

能量分布方面，经过透镜后的光斑可能仍然保持高斯分布，但在某些情况下，透镜的孔径效应或衍射效应会使得光斑边缘出现衍射环。如果激光光束本身具有高阶模式（如TEM01或TEM10），经过透镜后的光斑可能会呈现更复杂的分布形式，如环形或多瓣结构。

在实际应用中，精确计算透镜对激光光束的影响至关重要，特别是在激光切割、精密加工和光学通信等领域。通过合理选择透镜参数（如焦距、材料、镀膜等），可以优化光斑尺寸和能量集中度，从而提高激光系统的性能。