2018
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激光是单波长的光源，具有良好的相干性能，在科研和工业等领域有着广泛的运用。激光光学泛指用于激光内外光路中的光学元件和器件，例如,激光聚焦镜、反射镜、扩束镜、激光切割头。为了让小伙伴们能直观地理解激光的聚焦和准直的概念，小编通过应用案例的形式为大家进行讲解。应用1：聚焦镜作为第一个案例，我们来看一个非常普遍的应用，把激光光束聚焦到一个很小的焦点上，如图一所示。我们有一束激光，光束半径为y1，发散角为θ1，它通过一个焦距为f的透镜聚焦。如图所示，我们有θ2= y1/f。光学不变量定律(y2θ2 = y1θ1)告诉我们，聚焦光斑的半径和发散角的乘积是个常量，因此可以得到y2= θ1f。 让我们看一个具体的例子，使用一个LBK-5.9-10.3-ET1.9型号的平凸透镜对二氧化碳激光器的出射光束进行聚焦。假设二氧化碳激光器的光束直径为3 mm，全发散角为6 mrad。上述公式中的参数采用光束半径和半发散角，因此有y1= 1.5 mm 和 θ1 = 3 mrad。LBK-5.9-10.3-ET1.9的焦距为10.3 mm。因此，聚焦后焦点的半径为y2= θ1f =30.3 μm，也就是光斑直径为60.6μm。我们假定使用了完美无相差的透镜。如需进一步减小焦点，我们必须使用短焦距的透镜或者首先对激光进行扩束。若这两种办法都受限于系统设计无法改变，那么60.6 μm就是我们可以实现的最小聚焦光...