レーザビームのビーム径

質問

レーザビームのビーム径

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質問者：misatti
投稿日時：2001/05/21 17:43
困り度：

半導体レーザについて勉強しているものです。
半導体レーザーをレンズを通して照射したときの発光面からの距離に対するビーム径の変化はどういう仕組みで変化するのかが分かりません。
また、半導体レーザについて勉強しているのですが、主に特性などについての分かりやすい参考書などがあれば教えてください。宜しくお願いします。

回答(1件)

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波動方程式を解けばすべて分かるのですが、
ここでは極限を二つ考えてその中間を考えればいいと思います。
一つは、ビームスポットが非常に大きいときで、無限大のときは平面波です。
もう一つは、ビームスポットが無限に小さいときで、このときは球面波です。
ビームスポットが無限に小さいときは、回折により波が四方八方に広がリます
（不確定性原理！）。
実際は、この中間で、有限なビームの広がりをもつ平面波的な波が
進行方向に進むに従って徐々に回折しながら広がり、
無限遠では球面波的になります
（したがって、有限な範囲では、ちょっとだけ球面波的な位相分布になります。
　なお、数式の上では、取り扱いが楽なことから、
　ガウスビーム近似がしばしば用いられます。
　球面波の原点に複素成分を持たせて、
　点ではなく広がりを持った波を表したような感じです。
　ガウスビームはgooなどで検索してみてください。）
半導体レーザーに関しては、
（量子光学から、光結合の本まで）
千差万別あると思うので書店で立ち読みして
好きなものを参考にするのがいいと思います。