Как рассчитать размер луча лазера на конце волокна?

Мне нужно рассчитать размер луча лазерного луча после расстояния г "=" 2 мм от кончика волокна.

Я знаю числовую апертуру NA = 0,59, половина угла θ "=" 36 градусы и диаметр сердечника г с о р е "=" 5 мм волокна.

Не уверен, почему я не смог найти ответ на этот вопрос, поэтому, пожалуйста, кто-нибудь может помочь?

Спасибо!

Для протокола, я пометил это [тегом: домашнее задание и упражнения], но я не хочу сказать, что это домашнее задание. Это запрос на инструменты, необходимые для самостоятельного решения физической задачи. Согласно нашей политике, он подпадает под этот тег и предлагается прилично.

Ответы (1)

Это похоже на высокую числовую апертуру для волокна. Обычно они NA = 0,22 или около того. Но предполагая, что у вас есть NA = 0,59, вы можете вычислить угол NA = Sin (тета), поэтому тета = 36,15 градусов (половина угла конуса). На расстоянии 2 мм вы можете рассчитать половину диаметра освещенного пятна с помощью Y = z Tan(theta) = 1,461 мм. Таким образом, диаметр пятна будет вдвое больше на расстоянии 2 мм. Д = 2,923 мм. Я не уверен, что вы имеете в виду под 5 мм волокна. Вы имеете в виду, что сердцевина волокна имеет диаметр 5 мм? Это световод, а не волокно. Но если вы хотите быть придирчивым, вы можете добавить диаметр волокна к рассчитанному выше диаметру пятна. Обычно волокна имеют диаметр от 0,01 до 0,1 мм, поэтому диаметр пятна не сильно изменится. Кроме того, имейте в виду, что это расчет первого порядка. Диаметр пятна зависит от того, где находится фактический край пятна. Это не резкие срезы. Но при использовании базового триггера приведенного выше расчета должно быть достаточно.

Привет, спасибо за ответ! Чтобы прояснить вопросы, которые вы подняли, я на самом деле использую жидкий световод, но я подумал, что просто упрощу его, назвав волокном. И «5 мм волокна» читается неправильно, я просто перечислял все свойства «волокна», извините. Что касается ответа, большое спасибо за объяснение этого. Таким образом, добавление увеличения размера пятна к исходному диаметру сердцевины даст мне общий размер пятна? Кроме того, относится ли расчет первого порядка к 1 / е 2 ширина луча?