빔 발산

전자기학, 특히 광학에서 빔 발산이란 빔이 나타나는 광학 개구부 또는 안테나 개구부로부터의 거리에 따른 빔 직경 또는 반지름의 증가를 나타내는 각도 측정값입니다.이 용어는 빔의 포커스에서 벗어난 "원거리 필드"에서만 관련이 있습니다.그러나 실질적으로 말하면, 원사는 조리개 직경 및 작동 파장에 따라 방사 조리개에 물리적으로 가깝게 개시될 수 있다.

빔 발산은 광학적 영역에서 전자빔을 특징짓기 위해 자주 사용되며, 빔이 발생하는 조리개가 파장에 대해 매우 큰 경우입니다.단, 안테나가 파장에 비해 매우 큰 경우에는 무선주파수(RF) 대역에서도 사용됩니다.

빔 발산이란 일반적으로 원형 단면의 빔을 의미하지만 반드시 그렇지만은 않습니다.빔은 예를 들어 타원단면을 가질 수 있으며, 이 경우 예를 들어 타원단면의 장축 또는 단축에 대해 빔 발산방향을 지정해야 한다.

빔의 분산은 포커스(D_i, D_f)에서 멀리 떨어진 두 개별 지점의 빔 직경과 이러한 점 사이의 거리(l)를 알고 있는 경우 계산할 수 있습니다.빔의 발산 $\Theta$ \ $Theta$ 는 다음과 같습니다.

(\displaystyle \Theta = 2\arctan \leftfac {D_{f}-D_{i}}{2l}}\right).}

시준된 빔이 렌즈에 초점이 맞춰진 경우, 렌즈의 후면 초점 평면에 있는 빔의 $D_{m}$ $({$ 은 $D_{m}$ 다음과 같이 초기 빔의 확산과 관련이 있습니다.

\Theta = flac {D_{m}}{f}},

여기서 f는 ^[1]렌즈의 초점 거리입니다.이 측정은 빔 크기가 렌즈의 후면 초점 평면에서 측정될 때만 유효합니다. 즉, 실제로 시준된 빔에 대해 초점이 맞춰지고 발산 빔에 대해 후면 초점 평면 뒤에서 발생할 수 있는 빔의 실제 초점에 있지 않습니다.

모든 전자빔과 마찬가지로 레이저도 밀리라디안(mrad) 또는 도 단위로 측정되는 발산에 노출됩니다.많은 용도에서는 저발광빔이 바람직하다.레이저광의 발산은 빔 품질 저하로 인한 발산을 무시한 채 파장에 비례하고 가장 좁은 지점의 빔 지름에 반비례한다.예를 들어 308nm의 파장에서 방출되는 자외선 레이저의 발산은 808nm의 적외선 레이저보다 낮습니다.둘 다 최소 빔 직경이 같으면 말입니다.고품질 레이저 빔의 발산은 가우스 빔의 수학을 사용하여 모델링됩니다.

가우스 레이저 빔은 방사형 빔 발산 $\theta =\Theta /2$ $=$ / $\theta =\Theta /2$ ${\style \theta$ =\ $Theta$ /2 $}$ 가 $\theta =\Theta /2$ 가능한^[2] 최소값에 가까울 때 회절이 제한된다고 합니다.

\displaystyle \theta = displayda \over \pi w_{0}}

여기서 $\lambda$ { $displaystyle \langda }$ 은 $\lambda$ 레이저 파장이고 $w_{0}$ $w_{0}$ ${\$ 은 $w_{0}$ 가장 좁은 지점의 빔 반지름으로, 이를 "빔 웨이스트"라고 합니다.이러한 유형의 빔 발산은 최적화된 레이저 공동에서 관찰됩니다.코히런트 빔의 회절제한 발산에 관한 정보는 본질적으로 N-슬릿 간섭방정식으로 ^[2]주어진다.

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

^ "Measuring laser beam divergence". Archived from the original on Nov 20, 2015. Retrieved March 30, 2015.
^ ^a ^b Duarte, Francisco J. (2015). "Chapter 3". Tunable Laser Optics (2nd ed.). New York: CRC. ISBN 9781482245295.

외부 링크

[1] "Measuring laser beam divergence". Archived from the original on Nov 20, 2015. Retrieved March 30, 2015.

[TLO-2] Duarte, Francisco J. (2015). "Chapter 3". Tunable Laser Optics (2nd ed.). New York: CRC. ISBN 9781482245295.

[1]

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