Technikon: Laser Optik - Formelsammlung
Übersicht
> 1. Fokussieroptiken
> 1.1 Berechnung des minimalen Fokusdurchmessers
> 1.2 Berechnung der Rayleigh-Länge
> 1.3 Berechnung des Fokusdurchmessers bei einer Faserabbildung
> 2. Zerstörschwelle
> 2.1 Energie- und Leistungsdichte
> 2.2 Abschätzung der Zerstörschwelle
> 3. Strahlaufweiter
> 3.1 Berechnung der Vergrößerung
> 3.2 Divergenzwinkel
1. Fokussieroptiken
1.1 Berechnung des minimalen Fokusdurchmessers
dF: Fokusdurchmesser
dEP: Strahleingangsöffnung
dL: Eingangsstrahldurchmesser (1/e²)
f': Brennweite
λ: Wellenlänge
APO: Apodisationsfaktor
M²: Beugungsmaßzahl des Lasers
T: Beschneidungsverhältnis
1.2 Berechnung der Rayleigh-Länge
zR: Rayleigh Länge
1.3 Berechnung des Fokusdurchmessers bei einer Faserabbildung
fC: Faserkerndurchmesser
NAfiber: numerische Apertur der Faser
α: halber Öffnungswinkel
M: Vergrößerung durch NA-Berechnung
dF: Fokusdurchmesser
f1: Brennweite des Kollimators
f2: Brennweite der Fokussierlinse
2. Zerstörschwelle
2.1 Energie- und Leistungsdichte
F: Energiedichte / Fluenz
E: Pulsenergie
F: Fokusdurchmesser
I: Leistungsdichte / Bestrahlungsstärke
Ppeak: Spitzenleistung des Lasers
2.2 Abschätzung der Zerstörschwelle
E: Pulsenergie
dF: Fokusdurchmesser
λ: genutzte Wellenlänge
λspec: spezifizierte Wellenlänge
τ: Pulsdauer des genutzten Lasers
τspec: spezifizierte Pulsdauer
LIDT: tatsächliche Zerstörschwelle
LIDTspec: spezifizierte Zerstörschwelle
3. Strahlaufweiter
3.1 Berechnung der Vergrößerung
β': Vergrößerung
β'max: maximale Vergrößerung
din: Eingangsstrahldurchmesser
dout: Ausgangsstrahldurchmesser
dscanner: Scannerapertur
Der Ausgangsstrahl dout wird entweder durch den Strahlaufweiter oder durch die Scannerapertur begrenzt.
3.2 Divergenzwinkel
Θ0: Divergenzwinkel
λ: Wellenlänge
ω0: Strahldurchmesser an der Taille
Je größer der Strahldurchmesser, desto kleiner ist die Divergenz!