レーザーについて教えてください。

ＬＤのＦＦＰとＬＥＤのＦＦＰのことについてできれば詳しく教えてください。

No.2 ベストアンサー 回答者： noname#11476 回答日時： 2002/07/11 08:01

典型的なＬＤの仕組みを理解する学生実験の一つですね。

まずＦＦＰでは何を計測しているのか理解しないと見ている像の意味するところは理解できませんね。
通常はレンズを配置して、その焦点位置の像を見ているはずです。

さて、作図するとわかりますが、このレンズはレンズに対して同一方向の光は一点に集まります。
角度が異なると違う点に集まります。つまり、光線の角度分布を見ています。
更にこのレンズは通常フーリエ変換レンズとも言われています。そしてレンズの焦点位置にはフーリエ変換像が移ります。
フーリエ変換は、ある信号に対してフーリエ変換するとその周波数成分の分布が見れます。
この場合は光の空間的な強度分布の周波数成分を見ることになります。

ＬＥＤが一つの山になったということは、ＬＥＤから出た光の角度成分の分布がそのようになっているということですね。
一方ＬＤの方は左右対称に山がいくつもあるはずです。
何故そうなるのか？これがこの実験で学ぶべきポイントです。
ＬＤはその開口が小さく波長にたいして回折が強くでます。

ここで、先のフーリエ変換を思い出して下さい。ＬＤの開口の形状は矩形開口になっています。つまりここから出る光は矩形の形をしているわけです。
そこでこの開口のフーリエ変換をとるとまさにＦＦＰで得られる形状に一致します。
逆に言うとＦＦＰの形状からＬＤの開口の形状を知ることが出来ます。

レンズを使用しなくても非常に遠距離での像を観察するとＦＦＰの像を見ることが出来るので、Far Field Patternという名前が付けられているのです。
レンズはその像を近くで観察するための手段です。
数式上の取り扱いは、お持ちの教科書で「フランフォーファ回折」に書いてあることを良く読んで下さい。
ちょうどレンズで結像させたときの、フランフォーファ回折の式はフーリエ変換式と同じ形になります。

では。

この回答へのお礼

ありがとうございました。よくわかりました。

お礼日時：2002/07/11 23:34

No.1 回答者： noname#11476 回答日時： 2002/07/10 16:48

質問が少し漠然としていてわかりません。

もう少し具体的にどこがどのようにわからないのか質問されるとよいでしょう。
LDとLEDのFFP(ファーフィールドパターン)の何を知りたいのでしょう。
(そもそもLEDにたいしてFFP???)

この回答への補足

すみません。光マルチメータとX-Yレコーダを使って実験をしてグラフができたのですが、LEDのFFPは山のようなグラフになったのはなぜなのか？とLDのFFPは角度が-10度から10度までが山なりになったのはなぜなんでしょうか？温度が関係することまではわかったのですが、それ以上のことはわかりません。教えてください。

補足日時：2002/07/10 18:30