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1、高斯光束介绍通常情形，激光谐振腔发出的基模辐射场，其横截面的振幅分布遵守高斯 函数，故称高斯光束。我们常常会收到客户关于光斑大小的查询，其实问的就是光斑的束腰直径 或束腰半径。束腰，是指高斯光绝对平行传输的地方。半径，是指在高斯光的 横截面考察，以最大振幅处为原点，振幅下降到原点处的0.36788倍，也就是 1/e倍的地方，由于高斯光关于原点对称，所以1/e的地方形成一个圆，该圆的 半径，就是光斑在此横截面的半径；如果取束腰处的横截面来考察，此时的半 径，即是束腰半径。沿着光斑前进，各处的半径的包络线是一个双曲面，该双 曲面有渐近线。高斯光束的传输特性，是在远处沿传播方向成特定角度扩散， 该角
2、度即是光束的远场发散角，也就是一对渐近线的夹角，它与波长成正比， 与其束腰半径成反比，计算式是：2*波长/（3.1415926*束腰半径），故而，束 腰半径越小，光斑发散越快；束腰半径越大，光斑发散越慢。光斑描述如下图:我们用感光片可以看到，在近距离时，准直器发出的光在一定范围内近似成平 行光，距离稍远，光斑逐渐发散，亮点变弱变大；可是从光纤出来的光，很快 就发散；这是因为，准直器的光斑直径大约有400微米，而光纤的光斑直径不 到10微米。同时，对于准直器最大工作距离的定义，往往可理解为该准直器输 出光斑的共焦参数，该参数与光斑束腰半径平方成正比，与波长成反比，计算 式是：3.1415926*
3、束腰半径*束腰半径/波长。所以要做成长工作距离（意味着在 更长的传输距离里高斯光束仍近似成平行光）的准直器，必然要把光斑做大， 透镜相应要加长加粗。我们对于准直系统的计算，理论根据就是高斯光束的传输特性计算式。对 于线度远大于输入光斑的透镜来讲，该输入光可视为点光源，其远场发散角就 是该点光源的“边沿线”夹角；于是我们可根据透镜的具体参数，简单的用几 何光学的方法计算该准直系统的光斑大小和最大工作距离。而从高斯函数，我们可以计算当通光孔径多大时，光能的损失是多少。并 不是通光区直径等于或略大于光斑直径时，光能就可以完全通过，事实上，此 时的损耗高达0.6dB。简单的估计，是让通光直径是光斑的2倍或以上
