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半導体レーザーのニアフィールドパターンやファーフィールドパターンがなぜおこるのか?なぜ広がるのかを詳しくわかるかた教えていただきたいです。
できるだけ専門的にお願いします。

A 回答 (2件)

ニアフィールドでは、レーザー共振器から近いため、回折の影響のない、コヒーレントな半導体レーザのビーム強度分布が見られます。

波数空間ではピークが1つだけです。

ファーフィールドでは、レーザ管の出口が開口となり回折現象(フレネル回折orフラウンフォファ回折)を起こし、角度が広がってしまいます。
たとえば、直径Dの有限円形開口で回折が起こったときの回折(フラウンフォーファ)像の強度分布は、角度が ±kλ/D だけ広がります。
(k:定数、λ:波長)
波数空間でも広がった分布が得られます。

また、開口が小さいと光が良く広がります。
例えば矩形開口の場合、ニアフィールドで縦が短く横が長いパターンから、ファーフールドでは縦が長く横が短いパターンが得られます。
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端的に言えば、



・フレネル回折
・フランフォーファ回折
・活性層の発光強度分布

のためです。
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