瑞利距离
(重定向自共焦参数)
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/53/GaussianBeamWaist.svg/350px-GaussianBeamWaist.svg.png)
在光學及雷射科學中,瑞利距离或瑞利长度(Rayleigh length)或瑞利範圍(Rayleigh range)是指光束沿著其行進方向,從其腰部到其面积為腰部面积兩倍的截面的距離[1],此时截面半径约为 倍的腰部半径。另一個相關的參數為共焦參數(confocal parameter)b,恰為瑞利距离的兩倍[2]。當用高斯光束來做為光束模型時,瑞利距离是相當重要的參數。
說明
對於在自由空间下,沿著軸前進的高斯光束,其瑞利距离為[2]
其中
光束在距腰部距離位置的半徑為[4]
依定義,的最小值出現在。在距腰部的位置,光束直徑變為腰部的倍,截面積則變為2倍。
相關物理量
高斯光束以弧度表示的總角度分佈,和瑞利距离有以下的關係[1]
光束在腰部的直徑可以用下式表示
- .
以上公式在近軸近似的條件下有限。若光束的發散程度過於嚴重,無法再適用高斯光束模型,需要用物理光學的分析方式求解。
相關條目
參考資料
- ^ 1.0 1.1 Siegman, A. E. Lasers. University Science Books. 1986: 664–669. ISBN 0-935702-11-3.
- ^ 2.0 2.1 Damask, Jay N. Polarization Optics in Telecommunications. Springer. 2004: 221–223. ISBN 0-387-22493-9.
- ^ Siegman (1986) p. 630.
- ^ Meschede, Dieter. Optics, Light and Lasers: The Practical Approach to Modern Aspects of Photonics and Laser Physics. Wiley-VCH. 2007: 46–48. ISBN 3-527-40628-X.
- Rayleigh length (页面存档备份,存于互联网档案馆) RP Photonics Encyclopedia of Optics