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激光光学系统的选择和计算
激光光学系统多以激光为光源,激光束截面光强分布为高斯函数;光学系统的性能很明显地受衍射限制;激光近似单色光输出,光学系统可不考虑色差;激光有很强的光强,且光密度很大,光学材料中的缺陷(如气泡、条纹、砂眼等)的散射影响很大。因此,光学系统的制备需高质量的光学材料。
实际上,在所有情况下,为了获得给定参数的激光束,均必须对发射的激光或连同背景一起接收到的激光进行变换。主要的变换形式如下:按照横截面内给定的功率密度分布进行激光束的整形,激光的光谱选择;激光束对于原始方向的偏转(扫描);功率密度的衰减;相移的实现和偏振状态的改变,波阵面曲率的改变以及激光的调制等。
为进行激光束的变换,在激光仪器的光学系统的选择和计算时,必须考虑与激光基本辐射性能有关的一些特点。如为保持激光的偏振状态不变,必须选择反射面的曲率,而且把平面光学元件安置在使入射角不大于临界值的位置。由于激光辐射强度很高,要进行材料的耐辐射强度的计算。计算与入射光束成一定角度放置表面的反射系数,需要考虑偏振面的方向。鉴于激光的相干性良好,为避免不良的干涉效应,应仔细选择零件的厚度。最后,在计算光学系统时,还要把衍射造成激光光线的“弯曲”考虑到系统中。
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- 下一个:激光光学系统设计要考虑激光损坏
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