激光直径如何扩大1000倍?

 火...
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发表于 2009-11-29 10:13:06|陕西 | 查看全部 阅读模式
【例】 一直径为2mm的氦-氖激光束投射于月球表面,氦-氖激光的波长是6328Å。已知月球和地面的距离为,试问:(1)在月球上得到的光斑的直径有多大?(2)如果着激光束经扩束器扩展成直径为2m和5m后,再发向月球,在月球表面上得到的光斑直径将各为多大?
              

   这道题为了减小激光发向月球后的光斑,将直径分别扩大了1000倍和2500倍,但是如何实现这种扩束倍数,能实现吗?

回复|共 9 个

badan Lv.16 发表于 2009-11-29 13:57:53|湖北 | 查看全部
用反射系统可以实现。
新警察 Lv.14 发表于 2009-11-29 14:25:26|北京 | 查看全部
有意思的问题。
如果将光斑认识是X1,发散角是Y1,距离是Z,(所有计算都以标准单位考虑,没转化的算出来差别太大了别找我呀)
考虑HE-NE发散角小,地面距离月球远,我们可近似的得出
月球上的光斑应该是D1=X1+(Y1*Z)
如果我们将光束扩束成N倍,相应发散角为之前的1/N,则月球上的光斑近似为:
D2=N*X1+(Y1/N)*Z
公式里面就看你知道那些是常量,那些是变量了。
很显然,扩大倍数跟光斑大小并不是完全的反比。
实现的办法我想应该是多级放大加反射系统。
要不然这个东西就有价无市了,有市无价,反正就是没有。
xiaoxini 楼主Lv.8 发表于 2009-11-29 14:50:38|陕西 | 查看全部
多级扩束
      +
  反射系统


应该是这样的,1000倍的括束也就3及10倍的括束!!!
xiaoxini 楼主Lv.8 发表于 2009-11-30 18:53:57|陕西 | 查看全部
还有问题是:

如果括束系统真的能有1000倍的,那么用氦氖激光器射向月球,光束能达到月球吗??
(大气中的尘埃和微粒太多了)??

换言之,在月球上面可以接收到光斑吗?
dnke Lv.8 发表于 2009-11-30 21:56:22|四川 | 查看全部
同意以上各位的意见,这在无线光通信中称为光学天线。
透镜焦点 Lv.7 发表于 2009-12-8 22:18:46|广西 | 查看全部
路过,学习了!
jeremiahlambs Lv.5 发表于 2009-12-11 16:07:29|内蒙古 | 查看全部
为了光的准直性而牺牲了能量集中的特性,直径扩大到1e3,光强降低到1e-6,所需激光的发射功率会
显著提高。
chenchenchen Lv.12 发表于 2009-12-30 09:58:08|福建 | 查看全部
多级扩束
seeing001 Lv.5 发表于 2010-2-19 20:21:56|安徽 | 查看全部
而且要注意激光功率的问题

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