试题

发布时间：2019-04-13 18:12:09 来源：文档文库

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1. 光束参数积（BPP）定义：光束某一方向上的光斑半径乘以该方向上远场发散角（半角）的乘积。主要用来衡量光束质量（光亮度）的好坏。

2. 光束参数积不变原理：同一光束经过不同透镜会得到不同光斑大小、不同发散角的光束，因此采用光斑和发散角评价光束质量的好坏。但是同一光束经过不同光学系统后，光束参数积（BPP）不变，一直是常量。

3. 光束质量因子定义（M2）：M2=实际光束BPP/基模高斯光束BPP，（基模高斯光束BPP=/）

4. 衍射极限定义：一个理想物点经光学系统成像，由于衍射的限制，不可能得到理想像点，而是得到一个夫朗和费衍射像。因为一般光学系统的口径都是圆形，夫朗和费衍射像就是所谓的艾里斑，物理上能够实现最小光斑的大小。公式是sinθ=1.22λ/D

5. F数定义：系统焦距与入射光束直径宽度为F数，由于透镜加工工艺一般要求F数大于5。

6. 光学系统对单色光成像产生五种单色像差；球差、慧差、象散、场曲、畸变，产生的两种色差包括轴向色差和垂直色差。

7. 球差定义:球差是由于电磁透镜中心区域和边缘区域对电磁波会聚能力不同而造成的。远轴电磁波通过透镜时被折射得比近轴电磁波要厉害得多，因而由同一物点散射的电磁波经过透镜后不交在一点上，而是在透镜相平面上变成了一个漫射圆斑。

8. 消除球差的方法：采用高阶非球面透镜；多片镜子正负球差消除球差，镜片个数越多消球差的效果越好。

9. 高斯光束定义：

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。

10. 瑞利长度的定义: 高斯光束束腰前后存在两点，其半径宽度增大为束腰半径的1.414倍，面积增加为鞍部光斑面积的2倍处，两点间的距离为瑞利长度。瑞利长度范围内认为光束是准直光束，瑞利长度越长，光束准直性越好。

11. 光学设计软件Zemax的功能：与光源为起点，计算经过光学系统厚度光斑和成像情况，可以对结构进行优化，但要有初始结构，不是智能软件，只是替代了人为的复杂几何光学计算过程。可以计算考虑衍射、干涉物理光学的光束传输。

12. 空间组束的限制：经过空间组束，两个光束合束的功率为两个光束功率之和，但不可能将两个光束合成一束一直传播，采用聚焦的方法能够在某一点能够重合，但光束间存在角度，同样不会增加亮度。

13. 准直光束发散角和光斑大小计算：入射光束宽度为w1，发散角1，准直镜的有效焦距为f，则准直后的宽度w2和发散角2计算式如下

由此可见光束经过透镜后既有准直作用又有发散作用，经过透镜后发散角小于入射角度则透镜起准直作用，发散角大于入射角度则其聚焦作用。

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相

关

案

例