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嘉峪检测网 2018-10-04 22:20
用一个重聚焦元件,如简单薄透镜,或者是工作在入射波的变相器的曲面镜,可以将高斯波束重新校准。正确的方式是将高斯波束传播路径上的理想薄透镜当作入射波前的曲率半径Rin到传输波Rout的转换进行处理,根据关系式
式中f是聚焦元件的聚焦。上式中,如果曲率中心位于所关注平面坐标z的正向,我们可以将Rout记为复值。显然,一旦薄透镜的光学能力足够强,我们可以重新校准或再聚焦波束。因此,通过适当的相位曲率变换组合,我们可以用一系列重聚焦薄透镜维持长距离的准平行光束。从而构建所谓的束导。然而,对高斯波束来说,相位曲率半径R不等于束腰或聚焦,这使得设计高斯波束时用到的光学系统变得复杂,因此,在几何光学成像的一般公式不能用于长波长的系统来预测光束束腰的位置。在短波长条件下足够功率的聚焦薄透镜可以在距离透镜v=uf(u-f)的地方呈一个点源的像。而在长波长条件下,
din和dout分别为到各自束腰的距离。事实上,区分束腰的形成和对单个复杂波束振幅再成像,或再成像阵列非常重要。在一些复杂场分布的平面中,即使时束腰,一般也不会成像在另一束腰,但在如下面将讨论的高斯波束望远镜的某些特殊情况下,结论会有所不同。一般来说,在搞高斯波传播的单元束系统中,不同考虑成像的问题。鉴于穿过理想薄透镜的波束宽度必须与入射光束匹配,在输出端我们能导出波束宽度和位置的一些有用的关系。上述四基于入射波宽度参数和薄透镜焦距关系》
该特征与几何光学相反,说明了在几何光学设计被认为已经足够的前提下,采用长波长光学的一个较为典型的缺点。如果我们设置两个间距为其焦距和f1+f2的薄透镜,入射波束腰在第一块透镜的焦平面,我们可以得到一个简便的光学系统。在此情况下,在薄透镜2的出射波束腰即出射焦平面与频率无关。该系统具有完善的经典光学望远镜的光学构型。事实上,这种装置显得非常重要,在一个多元的薄透镜系统中,通过高斯光束望远镜的级联,我们可以构造一个束导,由此产生一个独立的宽带结构,如果透镜焦距相等,波束可以得到连续放大。
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