黄水平

(宁波大学理学院,浙江 宁波 315211)

一种同时测量高斯光束束腰位置和半径的新方法

黄水平

(宁波大学理学院,浙江 宁波 315211)

从高斯光束的横向光强分布特性出发，建立了小孔光阑透过光功率与高斯光束束腰位置、束腰半径、光阑孔径和光阑位置间的关系式。用氦氖激光器、凸透镜、小孔光阑和硅光电池等搭建了一套简单测量装置，利用此装置对同一小孔光阑在高斯光束传播方向上不同位置时的透过光功率进行了测量。用所得的理论公式对实验数据进行拟合，通过拟合出的参数可同时测得高斯光束的束腰位置和半径。测量结果表明，该方法不仅合理、可行，而且具有装置简单、操作方便等优点。

高斯光束；束腰半径；束腰位置；同时测量

高斯光束的束腰半径和束腰位置是激光束的重要参数。在激光传播方向上的某位置处，测量高斯光束光斑半径有多种方法，如针孔扫描法、狭缝扫描法[1]、刀口扫描法[2，3]、CCD法[4]、扫描Ronchi刻尺法[5]和激光散斑法[6]等。这些方法各具优点，但均有不足。实际测量中，由于高斯光束束腰位置不易准确判断，用上述方法测量高斯光束的束腰半径相对困难。现有文献中，为测量高斯光束的束腰半径，通常是先测出激光传播方向上多个不同位置的光斑半径，再利用光斑半径与位置的关系式拟合出束腰半径，或通过方程组求解出束腰半径[7-10]。由于需要对多处的光斑半径进行测量，测量过程相对复杂和繁琐。本文根据高斯光束的横向光强分布和光斑半径公式，在推导出小孔光阑透过光功率表达式的基础上，提出了一种可同时测量高斯光束束腰位置和半径的新方法。……