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聚焦激光束的最小光 🐱 斑尺寸究竟是多少



一、聚焦激光束的最小光斑尺寸究竟 🐯 是多少

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


其中:

d 是光斑 🌸 的最小直径 🐠

λ 是 🐟 激光的 🐦 🍁

f 是透镜的 🐘 🕷 🌷

D 是透 🐋 🐬 🐺 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。

二、激光加工聚焦后的光斑直径最小 🦋 可达

微米级

三、激光光斑的大小可以 🐈 聚焦到 🌿 微米级

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 🌼 💮 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 🐴 🦁 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。

🐼 🦁 手术:在微米级精度下进行手术,减少组织损伤。

四、激光聚焦最小 🕷 光斑与m2

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

M2

M2 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:

🦆 🦅 🌵 斑 = λ M2 / (π NA)


其中:

λ 是 🦋 🦢 光波 🦟

NA 是激光束的数 🌿 值孔径 🐞

🌷 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 🦆 🦟 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 🐯 🦋 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。

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