Правило выбора диаметра зеркала в зависимости от диаметра лазерного луча
Диаметр лазерного луча должен быть значительно меньше, чем чистая апертура зеркала. Общее правило ограничивает диаметр луча не более, чем на треть диаметра зеркала. Это ограничивает риск внесения аберраций в луч, который может возникнуть, если излучение взаимодействует с границей покрытия около периметра поверхности и / или ограничивается краем оптики.
Диаметр луча и оптическая мощность
Когда лазерный луч имеет гауссово распределение интенсивности, его диаметр обычно измеряют по точкам интенсивности 1/e2. Если наблюдается луч с длиной волны видимого излучения, обычно кажется, что диаметр 1/e2 ограничивает луч. Однако интенсивность луча составляет 13,5% от максимальной интенсивности по периметру 1/e2, и есть измеримая мощность за пределами этого диаметра.
Зеркало должно иметь диаметр (D), достаточно большой, чтобы отражать всю мощность луча. Доля отраженной оптической мощности (PT),
может быть рассчитанна с использованием D и диаметра интенсивности луча 1/e2 (d) или с использованием радиуса зеркала (r) и радиуса интенсивности луча 1/e2 (w).
Когда диаметр зеркала в 1,52 раза больше диаметра луча 1/e2, зеркало может отражать 99% мощности. Увеличение диаметра зеркала вдвое больше диаметра луча будет отражать более 99,96% мощности. Если луч не точно отцентрирован на зеркале, доля отраженного света будет ниже.
Центрировка луча на поверхности зеркала
Положение луча и чистая апертура
Оптические характеристики зеркала определяются по площади чистой апертуры, которая обычно включает все, кроме тонкого кольца по периметру зеркала. Лучше всего ограничивать лазерный луч чистой апертурой, поскольку ничего не известно о характеристиках зеркала в окружающей области. Кроме того, луч, выходящий за пределы чистой апертуры, рискует попасть в край зеркала.
Если диаметр зеркала в два раза больше диаметра луча, и луч точно центрирован на зеркале, оптическое качество луча будет сохранено, и примерно вся мощность луча будет отражаться. Однако любое смещение повлияет на качество луча. Зеркало большего диаметра обеспечивает дополнительную гибкость во время юстировки и учитывает ситуации, когда луч не идеально отцентрирован по чистой апертуре. В связи с этим удобнее работать с зеркалами, у которых чистая апертура как минимум в три раза больше диаметра луча.
Преимущество зеркала большего диаметра
