beam waist是什麼意思，beam waist的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
束腰；光束腰
例句
The beam waist of the laser pulses after the focusing lens is measured by imaging method.
激光光束在聚焦透鏡後的束腰半徑可以由成像方法測得。
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參數。
The effects of distance between centers, beam waist, refractive-index and wavelength on axial radiation force are discussed.
讨論了離心距對縱向輻射力的影響，也讨論了束腰半徑、介質折射率和波長對縱向輻射力的影響。
It is shown that the interference strips are mainly affected by the beam separation, focal length of Fourier transform lens and beam waist, etc.
結果表明，幹涉圖樣的條紋分布和條紋可見度主要受到激光光束間距、傅裡葉變換透鏡焦距以及光束束腰半徑等參數的影響。
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.
在保證光擊穿的條件下，選擇較大的激光焦斑半徑，可提高光聲能量轉換效率。
專業解析
光束腰（Beam Waist） 是激光光學中的一個核心概念，特指高斯光束（最常見且理想的激光光束模型）在自由空間傳播時，其橫截面半徑達到最小值的那個位置。這個位置通常是光束最窄、能量密度最高的點，也是光束傳播的對稱中心點。
詳細解釋
-
物理意義：
- 光束腰是高斯光束傳播路徑上的一個特定位置點。在此點，光束的橫向尺寸（直徑或半徑）最小。
- 它代表了光束能量在橫截面上最集中的位置。束腰半徑越小，表示光束在該點聚焦得越尖銳，能量密度越高。
- 束腰位置是光束傳播的參考點。光束從束腰位置開始，向前和向後傳播時都會發生衍射發散（光束逐漸變寬）。
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數學描述：
- 高斯光束的電場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 ) 是振幅常數。
- ( w_0 ) 是束腰半徑（Beam Waist Radius），即在束腰位置（( z = 0 )）處，電場振幅下降到其中心軸（( r = 0 )）值的 ( 1/e ) 時的徑向距離。這是描述光束腰大小的關鍵參數。
- ( w(z) ) 是在傳播軸位置 ( z ) 處的光束半徑（同樣定義為振幅下降到中心軸值的 ( 1/e ) 時的徑向距離）。
- ( r ) 是徑向坐标。
- ( z ) 是沿傳播軸的坐标（束腰位置通常設為 ( z = 0 )）。
- ( k ) 是波數。
- ( eta(z) ) 是 Gouy 相移。
- ( R(z) ) 是波前曲率半徑。
- 束腰半徑 ( w_0 ) 是描述光束發散特性的基本參數。光束的遠場發散角 ( theta ) 與束腰半徑成反比：( theta approx frac{lambda}{pi w_0} )（其中 ( lambda ) 是波長）。束腰越小，光束發散越快。
-
重要性與應用：
- 光束聚焦：使用透鏡聚焦激光束時，目标通常是将光束腰放置在需要高能量密度的位置（如材料加工點、樣品焦點）。
- 光束質量評估：束腰半徑及其位置是測量和定義激光光束質量因子（M²）的基礎參數之一。M² 因子表征實際光束偏離理想高斯光束的程度。
- 光學系統設計：在設計激光諧振腔（如共焦腔）或光束傳輸系統時，精确控制和預測束腰的位置和大小至關重要。
- 激光應用：在激光切割、焊接、打标、精密測量、光鑷、光纖耦合等應用中，理解和控制束腰是實現最佳效果的關鍵。
參考來源
- Saleh, B. E. A., & Teich, M. C. (2007). Fundamentals of Photonics (2nd ed.). John Wiley & Sons. (經典光學教材，詳細闡述高斯光束理論，包括束腰定義和特性) [鍊接：常見書籍資源庫或圖書館]
- Siegman, A. E. (1986). Lasers. University Science Books. (激光領域權威著作，深入讨論激光光束傳播和模式) [鍊接：常見書籍資源庫或圖書館]
- 美國光學學會 (OSA) 出版物：許多關于激光光束傳播、測量和應用的期刊文章（如 Applied Optics, Optics Letters, JOSA A/B）都會涉及束腰的概念和測量技術。例如，關于束腰測量的方法可在相關論文中找到： (示例鍊接，指向一篇讨論束腰測量的經典論文摘要)。
- RP Photonics Encyclopedia: "Beam Radius", "Beam Waist", "Gaussian Beams" 等詞條提供了精煉的技術定義和公式。 [鍊接：, ] (權威線上光子學百科全書)。
網絡擴展資料
“Beam waist”是光學領域中的專業術語，主要用于描述高斯光束（Gaussian beam）的特性。以下是綜合解釋：
1.基本定義
- Beam（光束）：指定向傳播的電磁波能量束，如激光中的聚焦光線。
- Waist（腰部）：比喻光束中直徑最小的位置，即光束在此處達到最窄的收斂狀态。
2.應用場景
- 高斯光束特性：高斯光束的強度分布呈鐘形曲線，其腰部（waist）是光斑直徑最小的位置，此處光束的波前為平面，發散角最小。
- 激光物理：常用于激光諧振腔設計、光纖通信等場景，腰斑尺寸（waist radius）是衡量光束聚焦性能的關鍵參數。
3.公式表達
高斯光束的腰斑半徑（$w_0$）與波長（$lambda$）及發散角（$theta$）的關系為：
$$
w_0 = frac{lambda}{pi theta}
$$
4.其他相關搭配
- Waist circumference（腰圍）：物理測量中的概念，與光束腰部形成類比。
- Beam divergence（光束發散角）：描述光束從腰部向外擴散的程度。
“Beam waist”是光學中描述光束最窄點的術語，常見于激光技術和高斯光束分析。如需更深入的物理推導或工程應用案例，可參考光學教材或專業文獻。
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