Courbure d’un faisceau laser de paramètre M2 supérieur à 1

user38089

Courbure d’un faisceau laser de paramètre M2 supérieur à 1


Habituellement, un faisceau laser est caractérisé par un paramètre

M 2

ce qui montre à quel point la taille du faisceau diverge par rapport au faisceau gaussien.

w = w 0 1 + M 2 ( z z 0 z R ) 2

Mais quelle est dans ce cas l’équation du rayon de courbure du faisceau? Est-ce la même chose que pour le faisceau gaussien classique?

Réponses


 WetSavannaAnimal aka Rod Vance

Le rayon de courbure dépend en détail du profil du faisceau et de l’aberration présente dans le faisceau. En effet, dans un faisceau aberré, il n’y a pas de définition simple du rayon de courbure. L’un des problèmes avec le

M

paramètre est qu’il n’y a pas de relation simple entre elle et les détails du faisceau; c’est une caractérisation très grossière. Si vous voulez savoir ce qui se passe avec votre laser, vous devez mesurer son intensité et son profil de phase. De là, vous pouvez calculer l’évolution du faisceau dans l’espace avec, par exemple, la méthode de transformée de Fourier que je décris dans cette réponse ici . L’instrument le plus puissant et le plus précis pour ce travail est un interféromètre à décalage de phase de diffraction.

Ce qui peut être défini, c’est le rayon des moindres carrés les mieux ajustés (ou les mieux ajustés par tout autre critère raisonnable) à la surface sphérique du front d’onde. Cela aura la même valeur que celle donnée par la formule gaussienne avec une très bonne approximation, l’approximation devenant meilleure à mesure que la distance devient beaucoup plus grande que la longueur de Rayleigh. Mais rappelez-vous, il faut ajouter l’aberration du front d’onde à ce front d’onde pour obtenir des résultats précis à partir de tout calcul sérieux.

 

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