固體激光器參數介紹——發(fā)散角是什么？如何測量計算？

固體激光器中光束發(fā)散角用于衡量光束從腰部向外發(fā)散的速度。在自由空間光通信的應用中，需要非常低的光束發(fā)散角。發(fā)散角很小的光束，如光束半徑接近長(cháng)傳輸距離的常數，稱(chēng)為準直光束。

固體激光器由于波動(dòng)性，光束中的一些發(fā)散是不可避免的（假設光在各向同性介質(zhì)中傳輸）。聚焦光束的發(fā)散角更大。如果光束的發(fā)散角遠遠大于物理決定的發(fā)散角，那么光束的質(zhì)量就很差。

目前，國家標準GB13739-2011《激光束寬度、發(fā)散角測試方法及橫模鑒定方法》中明確說(shuō)明了激光光速發(fā)散角的測試方法。

測試原理：激光束寬度或光束直徑通過(guò)聚焦元件的焦平面測試確定光束的發(fā)散角。但聚焦鏡頭后的腰部不在聚焦投機的后焦表面，應標記聚焦鏡頭和焦距和平面位置。

測試過(guò)程：通過(guò)激光束寬度測試方法，將激光束寬度和直徑數據轉換為無(wú)像差聚焦元件，以聚焦元件的后焦平面為測量面。

測試結果角按以下公式計算：

發(fā)散角=焦平面上的光束寬度/聚焦透鏡的焦距；

發(fā)散角=焦平面的光束直徑/聚焦透鏡的焦距；

以下是常規激光束寬度的測試方法：

陣列探測器采集圖像法（CCD）

采集圖像的掃描檢測方法

激光束寬度測量很難找到合適的陣列探測器。在功率探測器前放置一個(gè)針孔，形成采樣探針。光束的功率密度分布也可以通過(guò)探針對光束進(jìn)行二維掃描和采樣來(lái)獲得。

其他激光束寬度替代方法也有：可變孔徑試驗方法；移動(dòng)刀口試驗方法；移動(dòng)狹縫試驗方法。

以上固體激光器的發(fā)散角測試為理論基礎，在實(shí)際操作中可能存在少量誤差；