Analysis of laser beam quality degradation caused by quartic phase aberrations

光学 激光束质量 激光器 梁(结构) 平方米 四次方程 谐振器 物理 相(物质) 质量(理念) 光束 镜头(地质) 材料科学 激光束 数学 纯数学 量子力学
作者
A. E. Siegman
出处
期刊:Applied optics [The Optical Society]
卷期号:32 (30): 5893-5893 被引量:151
标识
DOI:10.1364/ao.32.005893
摘要

Simple formulas are derived for the degradation in the beam-quality factor, M2, of an arbitrary laser beam caused by quartic phase distortions such as those that might occur in a spherically aberrated optical component, a thermally aberrated laser output window, or a divergent beam emerging from a high-index dielectric medium as in a wide-stripe, unstable-resonator diode laser. A new formula for the defocus correction that is needed to collimate optimally a beam with quartic phase aberration is also derived. Analytical results and numerical examples are given for both radially aberrated and one-dimensional transversely aberrated cases, and a simple experimental measurement of the beam-quality degradation produced by a thin plano–convex lens is shown to be in good agreement with the theory.

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