Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » شعاع غاوسي

شعاع غاوسي

1960
آلة القطع بالليزر باستخدام شعاع غاوسي في مختبر البصريات.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

شعاع غاوسي هو شعاع من الإشعاع الكهرومغناطيسي، حيث تُوصف توزيعات المجال الكهربائي المستعرض والشدة فيه بدوال غاوسية. وهو أكثر أنواع الشعاع شيوعًا في الليزر العامل في النمط المستعرض الأساسي (TEM00). يسمح هذا النوع من الشعاع بالبقاء مركزًا بدقة عالية على مسافة طويلة، ويمثل الحالة المثالية للحصول على شعاع عالي الجودة.

The Gaussian beam is a solution to the paraxial Helmholtz equation, which is an approximation of Maxwell’s equations for beams that do not diverge rapidly. The intensity [latex]I(r, z)[/latex] of a Gaussian beam as a function of radial distance [latex]r[/latex] from the center of the beam and axial distance [latex]z[/latex] from its narrowest point (the ‘beam waist’) is given by [latex]I(r, z) = I_0 \left(\frac{w_0}{w(z)}\right)^2 \exp\left(\frac{-2r^2}{w(z)^2}\right)[/latex]. Here, [latex]I_0[/latex] is the peak intensity at the beam waist, [latex]w_0[/latex] is the beam waist radius (where the intensity drops to [latex]1/e^2[/latex] of its axial value), and [latex]w(z)[/latex] is the beam radius at distance [latex]z[/latex].

Key parameters describing a Gaussian beam include the beam waist ([latex]w_0[/latex]), the Rayleigh range ([latex]z_R[/latex]), which is the distance over which the beam remains relatively collimated, and the beam divergence angle ([latex]\theta[/latex]), which describes how fast the beam spreads out in the far field. These parameters are all interrelated. A smaller beam waist results in a larger divergence angle, a consequence of diffraction. The quality of a real laser beam is often described by the M-squared ([latex]M^2[/latex]) factor, which compares its beam parameter product (waist radius times far-field divergence) to that of an ideal Gaussian beam, for which [latex]M^2=1[/latex]. The Gaussian profile is desirable because it can be focused to the smallest possible spot size for a given wavelength, maximizing intensity.

UNESCO Nomenclature: 2210
- البصريات

يكتب

النظام التجريدي

الاضطراب

التأسيسية

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • معادلات ماكسويل الكهرومغناطيسية
  • مبدأ هيغنز-فرينل للحيود
  • تطوير رنانات الليزر التي تدعم بشكل طبيعي نمطًا أساسيًا

التطبيقات

  • القطع واللحام بالليزر
  • fiber optic coupling
  • مؤشرات الليزر
  • ماسحات الباركود
  • الحبس البصري (الملاقط البصرية)
  • أنظمة الاتصالات الليزرية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

متعلق بـ: شعاع غاوسي، شكل شعاع الليزر، EM00، خصر الشعاع، نطاق رايلي، تباعد الشعاع، مربع M، التقريب المحوري، الحيود، جودة الشعاع.

السياق التاريخي

شعاع غاوسي

1960
1960
1960
1960
1961
1962
1963
1960
1960
1960
1960
1960-05-16
1962
1963
1964

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.