beam waist是什么意思，beam waist的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
束腰；光束腰
例句
The beam waist of the laser pulses after the focusing lens is measured by imaging method.
激光光束在聚焦透镜后的束腰半径可以由成像方法测得。
The spot size of laser and its beam waist is the important parameter for assessing the performance of lasers.
激光光斑尺寸和激光束腰光斑尺寸是衡量激光器性能的重要参数。
The effects of distance between centers, beam waist, refractive-index and wavelength on axial radiation force are discussed.
讨论了离心距对纵向辐射力的影响，也讨论了束腰半径、介质折射率和波长对纵向辐射力的影响。
It is shown that the interference strips are mainly affected by the beam separation, focal length of Fourier transform lens and beam waist, etc.
结果表明，干涉图样的条纹分布和条纹可见度主要受到激光光束间距、傅里叶变换透镜焦距以及光束束腰半径等参数的影响。
Under the condition of optical breakdown, a high ratio of laser to sound energy conversion can be obtained with a large laser beam waist radius.
在保证光击穿的条件下，选择较大的激光焦斑半径，可提高光声能量转换效率。
专业解析
光束腰（Beam Waist） 是激光光学中的一个核心概念，特指高斯光束（最常见且理想的激光光束模型）在自由空间传播时，其横截面半径达到最小值的那个位置。这个位置通常是光束最窄、能量密度最高的点，也是光束传播的对称中心点。
详细解释
-
物理意义：
- 光束腰是高斯光束传播路径上的一个特定位置点。在此点，光束的横向尺寸（直径或半径）最小。
- 它代表了光束能量在横截面上最集中的位置。束腰半径越小，表示光束在该点聚焦得越尖锐，能量密度越高。
- 束腰位置是光束传播的参考点。光束从束腰位置开始，向前和向后传播时都会发生衍射发散（光束逐渐变宽）。
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数学描述：
- 高斯光束的电场分布可以用以下公式描述：
$$
E(r, z) = frac{E_0 w_0}{w(z)} expleft(-frac{r}{w(z)}right) expleft(-ileft[kz - eta(z) + frac{kr}{2R(z)}right]right)
$$
其中：
- ( E_0 ) 是振幅常数。
- ( w_0 ) 是束腰半径（Beam Waist Radius），即在束腰位置（( z = 0 )）处，电场振幅下降到其中心轴（( r = 0 )）值的 ( 1/e ) 时的径向距离。这是描述光束腰大小的关键参数。
- ( w(z) ) 是在传播轴位置 ( z ) 处的光束半径（同样定义为振幅下降到中心轴值的 ( 1/e ) 时的径向距离）。
- ( r ) 是径向坐标。
- ( z ) 是沿传播轴的坐标（束腰位置通常设为 ( z = 0 )）。
- ( k ) 是波数。
- ( eta(z) ) 是 Gouy 相移。
- ( R(z) ) 是波前曲率半径。
- 束腰半径 ( w_0 ) 是描述光束发散特性的基本参数。光束的远场发散角 ( theta ) 与束腰半径成反比：( theta approx frac{lambda}{pi w_0} )（其中 ( lambda ) 是波长）。束腰越小，光束发散越快。
-
重要性与应用：
- 光束聚焦：使用透镜聚焦激光束时，目标通常是将光束腰放置在需要高能量密度的位置（如材料加工点、样品焦点）。
- 光束质量评估：束腰半径及其位置是测量和定义激光光束质量因子（M²）的基础参数之一。M² 因子表征实际光束偏离理想高斯光束的程度。
- 光学系统设计：在设计激光谐振腔（如共焦腔）或光束传输系统时，精确控制和预测束腰的位置和大小至关重要。
- 激光应用：在激光切割、焊接、打标、精密测量、光镊、光纤耦合等应用中，理解和控制束腰是实现最佳效果的关键。
参考来源
- Saleh, B. E. A., & Teich, M. C. (2007). Fundamentals of Photonics (2nd ed.). John Wiley & Sons. (经典光学教材，详细阐述高斯光束理论，包括束腰定义和特性) [链接：常见书籍资源库或图书馆]
- Siegman, A. E. (1986). Lasers. University Science Books. (激光领域权威著作，深入讨论激光光束传播和模式) [链接：常见书籍资源库或图书馆]
- 美国光学学会 (OSA) 出版物：许多关于激光光束传播、测量和应用的期刊文章（如 Applied Optics, Optics Letters, JOSA A/B）都会涉及束腰的概念和测量技术。例如，关于束腰测量的方法可在相关论文中找到： (示例链接，指向一篇讨论束腰测量的经典论文摘要)。
- RP Photonics Encyclopedia: "Beam Radius", "Beam Waist", "Gaussian Beams" 等词条提供了精炼的技术定义和公式。 [链接：, ] (权威在线光子学百科全书)。
网络扩展资料
“Beam waist”是光学领域中的专业术语，主要用于描述高斯光束（Gaussian beam）的特性。以下是综合解释：
1.基本定义
- Beam（光束）：指定向传播的电磁波能量束，如激光中的聚焦光线。
- Waist（腰部）：比喻光束中直径最小的位置，即光束在此处达到最窄的收敛状态。
2.应用场景
- 高斯光束特性：高斯光束的强度分布呈钟形曲线，其腰部（waist）是光斑直径最小的位置，此处光束的波前为平面，发散角最小。
- 激光物理：常用于激光谐振腔设计、光纤通信等场景，腰斑尺寸（waist radius）是衡量光束聚焦性能的关键参数。
3.公式表达
高斯光束的腰斑半径（$w_0$）与波长（$lambda$）及发散角（$theta$）的关系为：
$$
w_0 = frac{lambda}{pi theta}
$$
4.其他相关搭配
- Waist circumference（腰围）：物理测量中的概念，与光束腰部形成类比。
- Beam divergence（光束发散角）：描述光束从腰部向外扩散的程度。
“Beam waist”是光学中描述光束最窄点的术语，常见于激光技术和高斯光束分析。如需更深入的物理推导或工程应用案例，可参考光学教材或专业文献。
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