коллимационный луч

Определения:
Лазерный луч с небольшим углом рассеяния.

коллимационный луч - это луч (обычно лазерный луч) с небольшим углом рассеяния луча, поэтому радиус луча не претерпевает значительных изменений после определенного расстояния распространения. Наиболее простым и распространенным сценарием является гауссовый луч, который указывает на то, что длина Райли больше, чем предполагаемое расстояние распространения.
Например, пучок 1064 нм с радиусом луча в талии 1 мм, длина которого составляет около 3 м в воздухе, поэтому в обычных лабораторных устройствах можно достичь коллимации. Поскольку длина Райли пропорциональна квадрату радиуса талии, большой радиус талии более благоприятствует распространению луча на большие расстояния.
Для неидеализированных лучей с массой луча длина Райли уменьшается, а степень уменьшения определяется фактором M2. Поэтому, по сравнению с идеальной ситуацией, для достижения точности луча, радиус талии должен быть больше.
Через линзу или криволинейное зеркало расходящийся луч может быть легко преобразован в коллимационный луч, просто выберите подходящее фокусное расстояние или радиус кривизны, чтобы сгладить ранее изогнутый фронт.
(Радиус луча на линзе или криволинейном зеркале должен быть достаточно большим, чтобы получить меньший угол рассеяния.) Остаточное рассеяние может быть устранено путем регулировки положения линзы или криволинейного зеркала в направлении луча.
Датчик Shack - Hartmann или специальный интерферометр могут измерять изменения радиуса луча, распространяющегося на определенное расстояние в свободном пространстве луча, что позволяет проверять точность луча.
В оптике обычно используются оптические коллиматоры. Подходит для голого волокна и волоконно - оптического волокна, которое необходимо соединить, то есть для волоконно - оптического соединения.

Рисунок 1: Линза может выпрямить свет, излучаемый в оптическом волокне, или излучать прямой луч в оптическое волокно.
Прямой луч очень полезен в обычных экспериментах, потому что его радиус в основном остается неизменным в процессе распространения, поэтому без каких - либо дополнительных оптических устройств можно легко изменить расстояние между оптическими устройствами в эксперименте и не увеличивать радиус луча.
Выходной луч большинства твердотельных лазеров сам по себе является точным, плоский выходной ответвитель может получать выход от плоского фронта волны, а радиус талии достаточно велик, чтобы избежать слишком большого угла рассеяния.
Однако для лазерных диодов выходной луч имеет большую степень рассеяния, поэтому обычно требуется коллиматор (по крайней мере, быстрый коллиматор, который может значительно уменьшить расходимость в направлении быстрой оси).
Для света, выводимого с оптическим волокном, с помощью простой оптической линзы можно получить коллимационный луч, конечно, использование асферической линзы также может улучшить качество луча, особенно для одномодового волокна с большой численной апертурой.