一束直徑固定的光是由一片鏡片來獲得一個較小的光點,如圖一所示,假如焦點的直徑d0 是一個含有86%聚焦能量的直徑,焦點的大小取決于
d0=2fλ/D
這里的f是聚焦鏡片的焦距。D是入射光束的直徑,也就是波長.
如果光的總發(fā)散角度θ已知,焦點的直徑則為
d0=f . υ
很明顯如果焦點越小,則光的發(fā)散角度就越小。為了取得一個較小的焦點,我們利用擴(kuò)束鏡來減小應(yīng)用過程中光束的發(fā)散角度。
當(dāng)光束從鏡片中心穿過然后發(fā)散出去,需要界定光的焦點的深度。一般來說,它是由√2d0 點之間的距離或2倍瑞利范圍決定的。它可以表示成:
?f=2ZR≈2πλF 2 或者 ?f=2f2θ/D
在大多數(shù)的掃描結(jié)果里,焦斑的尺寸大小通常是以平均值的形式給出的。
這里的F是聚焦鏡片的f值,它是這樣定義的:
F=f/D
由以上公式可以得出結(jié)論,一片有較長焦距的鏡片相比一片焦距較短的鏡片而言,焦距較長的鏡片能夠得到一個比較深而大的焦點,所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際運(yùn)用的需要來選擇焦距合適的鏡片。
圖一:高斯光束的聚焦圖
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