開口透過率
この無料のオンライン計算機を使用して、開口部を通過するレーザービームの透過率を計算します。
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レーザービーム開口率計算機はどのように機能しますか?
円形のガウシアンレーザービームを考慮すると、それが作成する各波面は、(理論的には) 宇宙のあらゆる場所で特定の値のエネルギーを持っています。そのため、レーザービームが開口部を通過する場合、開口部が実際にどれほど大きくても、通過しない入射レーザービームからの一定量のエネルギーがあります。レーザー ビームの1/e²での直径を知ることで、開口部を通過する出力を計算することができます。予想通り、開口部が大きくなればなるほど、ブロックされる出力の割合は無視できるようになります。これは検出器を使用する際に重要です。これは主に、不適切な開口部寸法を使用すると、パワーまたはエネルギーの測定が不正確になるためです。これは、新しいテクノロジーの光学設計を考える場合にも当てはまります。最後に、測定の精度がどれだけ重要であるか (およびビームを検出器の中心に配置するのにどれだけ優れているか) に応じて、経験則として、1/e²でビームのサイズの2倍の開口部を目指します。この時点で、すでにその入射ビームパワーの 99.9% 以上が開口部を通過します (完全に中心にある場合)。
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数式
式は、完全に円形のガウシアンレーザー ビームの動作を表しています。そのような場合、それらは実際の条件で得られる値の近似値を表しています。ビームに使用される直径の値は、1/e²パラメータを参照します。また、レーザービームが開口部の中心に完全に配置され、ビームと開口部が2つの同心円になると仮定します。また、ガウシアンビームの直径はzの関数であることも知っておく必要があります。そのため、測定する場所によって値が異なります。これは、空間におけるガウシアンビームの伝搬に関連する、より複雑な物理概念を指しますが、ここでは説明しません。
参照：Saleh, B. E. A., & Teich, M. C. (2007).Fundamentals of Photonics (2nd ed.).Wiley-Interscience.
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