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标题: 将从光纤出来的激光重新聚焦 [打印本页]

作者: houshannanhai 时间: 2012-7-24 00:02
标题: 将从光纤出来的激光重新聚焦

之前，我做过将从光纤发出的激光准直。现在想将从芯径大概2mm，数值孔径0.3的光纤输出的激光聚焦，聚焦光斑要求至少比芯径小5倍以上。
以前，有些问题我没考虑过，现在想到了，想请各位帮忙看看。首先，数值孔径=nsin(角度)。但是之前我工作的公司技术领导曾和我说，光纤数值孔径保证小于这个数值孔径的光能通过光纤，当小于这个数值孔径的激光通过光纤，从光纤输出后，仍然保持进入光纤前的数值孔径。这也就说数值孔径为0.3的光纤输出的激光不一定为0.3，可以是低于这个值得任一个值。那我在做这个设计时，是否要实测从光纤出来的激光发散角。不知道我这个说法对不对。
   第二个，一直以来我看见激光聚焦前都要先准直。我知道对于激光加工来说，激光聚焦前往往要传输一段距离，先准直能保证激光平行度为接下来聚集提供方便，理论来说入射光斑越大，聚焦光斑也能做到越小。但现实来说，我不需要激光传输多远我想一从光纤出来就聚焦。那是否我还要准直。
   最后，如果我对象差要求不大，一片镜子是否足够。
谢谢大家。

第一幅图片是推导激光光束经过透镜后的变化，从公式可以看出最小光斑不在焦点处，也看出最小光斑（即激光光束束腰）大小。
另一幅图也是关于激光聚焦光斑的大小的公式

可见这些公式有所不同
似乎第一幅图的公式更全面因为第一个公式即包括入射光斑大小对聚焦后光斑大小的影响又包括光束发散角对光斑的影响（体现在瑞利距离上，瑞利距离包含了发散角的定义）。

我又有一个疑问  激光从光纤出射后是以什么形式传播以束腰大小为芯径发散角为数值孔径中的theta传播吗？

1.jpg (106.86 KB, 下载次数: 27)

22.jpg (46.79 KB, 下载次数: 39)

作者: kkkyt 时间: 2012-7-26 15:09
嗯。我一般认为还是按光纤的数值孔径来计算。

作者: lilook 时间: 2012-7-26 21:55
本帖最后由 lilook 于 2012-7-26 22:16 编辑

就我所知的，说一下，说得不对请原谅。
激光经光纤传输后的NA，跟很多因素有关，首先，是光纤的类型，即是SI还是GI，如果是SI，在NA以内，出射的发散角等于入射的发散角。对于GI，在NA以内，不管以多大发散角进去，出来总是充满NA，注意是充满NA。

关于从光纤出来的光，直接经过透镜聚焦，也是可以的，需要注意像差。用非球面镜会好很多。

最后一个，聚焦光斑的问题，第一张图是非常正确的，第二张也是正确的，但是第二张没有说明光斑的位置。其实这个公式计算的是透镜像方焦平面处的光斑大小。你将焦距代入第一张的公式，也同样会得出这样的结果。

特别注意，激光经过光纤后，如何模拟及计算，我也不知道。求指教中。。。

作者: wang 时间: 2012-7-30 11:31
你去google一下BPP，如果还搞不懂，留言...

作者: 查水表的 时间: 2012-8-16 17:45
刘明

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