Cálculo de la distancia focal para contraer un haz gaussiano
el psy Congroo
Un problema de experimento típico, tengo que elegir dos lentes de modo que pueda acoplar el láser de una fibra de diámetro D1 a otra fibra de diámetro D2. La fibra uno tiene el doble del diámetro de la segunda fibra, es decir, D1 = 2D2. Está claro que dos distancias focales deben ser diferentes para lograr esto, traté de calcular esto cumpliendo la condición de que la cintura del haz gaussiano en la primera fibra debe ser el doble de esa segunda fibra. El problema se puede ver en los esquemas a continuación. He intentado calcularlo, pero no estoy seguro de si lo estoy haciendo correctamente. Mi intento: aplicó una aproximación paraxial al haz gaussiano y usó el formalismo ABCD para ambas lentes. Cité la fórmula para enfocar un haz usando una lente, reorganicé esa fórmula para usarla para la colimación y usé la misma fórmula para la segunda lente. Y llegué los pasos que se muestran a continuación.
n,n' : índice de refracción del medio, f,f' : distancias focales Zr,Zr': rango de Rayleigh
Descargue y haga zoom si no está demasiado claro. La fórmula se cita de este documento http://www.mpl.mpg.de/personal/njoly/pdf/Laser/chap2.pdf
Respuestas (1)
el psy Congroo
Se ha demostrado que mi método es correcto, pero demasiado complicado. Un método más fácil es considerar la cintura con el ángulo de divergencia del haz, . Dado que el diámetro del haz de colimación entre dos lentes debe ser el mismo, solo la distancia focal y el ángulo de divergencia deben ser diferentes. Al comparar el ángulo de divergencia en ambos lados, un ángulo es el doble de los otros, por lo que si la divergencia del haz del lado izquierdo es el doble del lado derecho, la distancia focal debe ser el doble de los del lado derecho.
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