當考慮圓形高斯激光束時,它產(chǎn)生的每個波前(理論上)在宇宙中的任何地方都具有一定的能量值。因此,如果激光束穿過孔徑,無論孔徑實際上有多大,入射激光束都會有一定量的能量沒有穿過。知道激光束
1/e2
處的直徑,就可以計算出通過孔徑的最終功率。正如人們所預料的那樣,孔徑越大,被阻擋的能量比例就越微不足道。
這在使用檢測器時很重要,主要是因為孔徑尺寸不合適會導致功率或能量測量不準確。在考慮新技術(shù)的光學設(shè)計時也是如此。最后,根據(jù)對測量精度的要求有多重要(以及您將光束集中在檢測器上的能力),根據(jù)經(jīng)驗,目標孔徑是光束尺寸的兩倍,即 1/e2。此時,已經(jīng)有超過 99.9% 的入射光束功率通過孔徑(如果完全居中)。
這些公式描述了完美圓形高斯激光束的行為。在這種情況下,它們代表了在實際條件下可以獲得的值的近似值。用于光束的直徑值指的是 1/e2 參數(shù)。我們還假設(shè)激光束完全位于孔徑中心,使光束和孔徑成為兩個同心圓。另外,應該知道高斯光束的直徑是 z 的函數(shù)。因此,它的值根據(jù)測量點的不同而不同。這指的是與高斯光束在空間中的傳播相關(guān)的更復雜的物理概念,此處不予討論。
參考:Saleh, BEA, & Teich, MC (2007)。光子學基礎(chǔ)(第 2 版)。威利-跨科學。