reZonator là một phần mềm miễn phí do người Nga phát triển. Nó có thể thực hiện mô phỏng truyền chùm tia tốc độ cao đơn giản và tính toán các thông số chùm tia Gaussian. Nó tương tự như Zemax, nhưng có một chức năng duy nhất và thiên về quang học vật lý. Nó phù hợp hơn để mô phỏng đơn giản kích thước điểm của chùm tia Gaussian. .

Giới thiệu liên quan

Thông thường, sự phân bố biên độ của trường bức xạ chế độ cơ bản do khoang cộng hưởng laser phát ra tuân theo hàm Gaussian nên được gọi là chùm tia Gaussian.

Về yêu cầu về kích thước điểm, thực ra bạn đang hỏi về đường kính thắt chùm hoặc bán kính thắt chùm của điểm. Thắt lưng đề cập đến nơi ánh sáng Gaussian được truyền song song tuyệt đối. Bán kính đề cập đến tiết diện của ánh sáng Gaussian, lấy biên độ cực đại làm gốc và biên độ giảm xuống 0,36788 lần gốc, tức là 1/e lần. Vì ánh sáng Gaussian đối xứng với gốc tọa độ, nên 1/e Tạo thành một đường tròn, bán kính của đường tròn là bán kính của vết sáng tại mặt cắt ngang này, nếu lấy mặt cắt ngang ở thắt lưng chùm tia để kiểm tra thì bán kính lúc này là bán kính thắt lưng chùm tia. Di chuyển dọc theo điểm, đường bao của bán kính ở mọi nơi là một hyperboloid có các tiệm cận. Đặc tính truyền của chùm tia Gauss là trải ra một góc nhất định dọc theo hướng truyền ở khoảng cách xa, góc này là góc phân kỳ trường xa của chùm tia, là góc giữa một cặp đường tiệm cận, tỷ lệ thuận với Bước sóng và bán kính thắt chùm tia tỷ lệ nghịch, do đó, bán kính thắt chùm càng nhỏ thì điểm sáng phân kỳ càng nhanh; bán kính thắt chùm càng lớn thì điểm sáng phân kỳ càng chậm.

Chúng ta có thể thấy với màng cảm quang, ở khoảng cách gần, ánh sáng phát ra từ ống chuẩn trực gần như là ánh sáng song song trong một phạm vi nhất định, ở khoảng cách xa hơn một chút, điểm sáng phân kỳ dần, điểm sáng trở nên yếu hơn và lớn hơn; nhưng ánh sáng phát ra từ sợi quang, phân kỳ nhanh; điều này là do đường kính điểm của ống chuẩn trực xấp xỉ 400 micron, trong khi đường kính điểm của sợi quang nhỏ hơn 10 micron. Đồng thời, định nghĩa khoảng cách làm việc tối đa của ống chuẩn trực thường có thể được hiểu là tham số đồng tiêu của điểm đầu ra của ống chuẩn trực, thông số này tỷ lệ với bình phương bán kính thắt chùm của điểm và tỷ lệ nghịch với bước sóng . Công thức tính toán là: 3.1415926*Bán kính thắt lưng chùm tia*Bán kính thắt lưng chùm tia/Bước sóng. Do đó, để tạo ra một ống chuẩn trực có khoảng cách làm việc dài (có nghĩa là chùm tia Gaussian vẫn là ánh sáng gần như song song trong khoảng cách truyền dài hơn), điểm phải được làm lớn hơn và thấu kính phải được kéo dài và dày lên tương ứng.