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。