聚焦激光束的最小光 🐞 斑尺寸受衍射极限的限 🌺 制,由以下公式给出:
d = 2.44λf/D
d 是光斑 🌸 的最小直径 🐠
λ 是 🐟 激光的 🐦 波 🍁 长
f 是透镜的 🐘 焦 🕷 距 🌷
D 是透 🐋 镜 🐬 的 🐺 直径
对于可见光激光器(波长约为 500 纳米),使用直径为 1 厘米,的透镜焦距为厘米 🐘 10 最,小光斑尺寸约为:
d = 2.44 500 nm 10 cm / 1 cm = 12.2 μm
在实 🌺 践中,由,于透镜的像差和激光束的非理想性实际光斑尺寸 🐛 通常会更大一些。
这句话描述了激光光斑的聚焦能力,即激光,束可以被 🪴 聚焦 🐛 到非常小的尺寸通常在微米范围内。
微米是长度单位,等,于百万分之一米通常用于描述非常 🌼 小 💮 的物体或 🐱 尺寸。
这句话表 🍁 明,激,光,可以被聚焦到非常小的区域这 🐴 对于许多应用非常有用例如:
激光加工:在微米级精度下切割、雕刻或焊接 🐴 材 🦁 料。
光刻 💮 :在半导体制造中创建 🍀 微小的电路 🐝 图案。
显微成像:以高分辨率成 🦄 像微观结构。
光学通信通:过光纤传输数据时,将光束聚焦到微小的 🍁 光纤芯中。
激 🐼 光 🦁 手术:在微米级精度下进行手术,减少组织损伤。
激光聚焦最小光 ☘ 斑与 M2
最小光斑激光聚焦最小光斑是指激光束在聚焦后形成的最小光 🐟 斑尺寸。它通常用全宽半最大值 (FWHM) 来表示,即光斑。强度达到最大值一半时的宽度
M2M2 是一个无量 🐯 纲参数,用于描述激光束 🪴 的波前质量。它。表示激光束与理想高斯束之间的差异程度理想高斯束的 M2 为 1。
最小 🌼 光斑与 🐵 M2 的关系
最小光斑与 M2 之间存在以下关 🦉 系:
最 🦆 小 🦅 光 🌵 斑 = λ M2 / (π NA)
λ 是 🦋 激 🦢 光波 🦟 长
NA 是激光束的数 🌿 值孔径 🐞
影 🌷 响最 🐘 小光斑的因素
除了 M2 之外,还 🌿 ,有其他因素也会影响最小光斑包括:
激光波长波长:越短,最小 🌵 光斑越小。
数值孔径数值孔径:越大,最小光斑 🦆 越 🦟 小。
透镜质量透镜:的质量会影响波前质量,从而影响最小 🐧 光斑。
光束整形光束整形:技 🦍 术可以 🍀 改善波前 🌹 质量,从而减小最小光斑。
应用激光聚焦 🐵 最小光斑 🦉 在许多应用中至关重要,例如:
光刻:用于制造半导体 🐯 芯 🦋 片。
显微镜 🦅 :用于高 🐺 分辨率成像 🌷 。
激光加工:用于 🦁 切割、焊 🦢 接和钻 💐 孔。
光学通信:用于提高 🌷 数据传输速率。
通过优化 M2 和其他影响因素,可,以实现更小的激光聚焦最小光斑从而提高这 🦄 些应用的性能。