焦距发散测量方法基于聚焦光束光斑尺寸的光束宽度和聚焦光学器件的焦距。
焦距发散法提供了一种方法,用于查找光束传播路径中任意点的远场光束发散度。
用户必须提供适合其特定应用的光学元件。聚焦光学器件必须足够大以容纳输入光束而不引入衍射效应。可以使用折射或反射聚焦光学器件,但在任何一种情况下,相机的检测器都必须放置在光学元件的精确焦距处。
发散结果基于聚焦点大小,如下面的等式所述:
其中: W f = 距光学器件距离 f 处的聚焦点宽度
f = 激光波长处的成像光学器件的焦距
下图可以更好地理解关于焦距发散法的一些要点。在图中,需要注意到单焦距镜头的一些特性。
光斑直径是在焦距而不是焦点处测量的。
发散结果是镜头前发散,而不是镜头后发散。
对于在透镜处发散的任何光束,它将在焦距后聚焦;对于在透镜处准直的任何光束,它将聚焦在透镜的焦距处;并且对于在透镜处会聚的任何光束,它将在焦距之前聚焦。
在焦距(不是焦点)处具有相同光斑尺寸的任何发散光束,其发散度与透镜前的平行光线所见的一样。所有三个光束发散相等,并且在焦距镜头处具有相同的光斑尺寸。由于这种效应,该方法能够通过仅测量焦距处的光斑尺寸来计算任何光束的发散。