光电子技术习题

1. 一氦氖激光器，发射波长为6.328710 m 的激光束，辐射量为5mW，光束的发散角为1.0310 rad，求此激光束的光通量及发光强度。又此激光器输出光束的截面（即放电毛细管的截面）直径为1mm，求其亮度。 解：波长632.8nm 的光的视见函数值为)(V0.238，WlmKm/683则其激光束的光通量为： emvVK)(=683238.05310 =0.813lm 1 弧度 = 1 单位弧长/1 单位半径, 1 立体角=以该弧长为直径的圆面积/1 单位半径的值的平方，则光束的发散角为1.0310 rad 时的立体角为 24=23 )100.1(4=0.79610 sr 发光强度为： cdIvv610035.1 亮度为： 2cosrIAILvvv=1.318212/10mcd 2．已知氦氖激光器输出的激光束束腰半径为0.5mm，波长为632.8nm，在离束腰100mm 处放置一个倒置的伽利略望远系统对激光束进行准直与扩束，伽利略望远系统的目镜焦距mmfe10，物镜焦距mmfo100，试求经伽利略望远系统变换后激光束束腰大小、位置、激光束的发散角和准直倍率。 解：已知束腰半径010.5wmm，632.8nm ，束腰到目镜的距离为1100zmm  可以求得目镜前主平面上的截面半径 61221012201100632.8101()0.51()0.5023.140.5zwwmmw 波阵曲面的曲率半径： 22012211613.140.5(1() )100( +() )=-15488.857mm100632.810wRzz 1  ''11111RRf  将115488.857 mmR  ，'10fmm 带入得'1R ： ''111111115488.85710RRf '19.99Rmm  由于'110.502wwmm，所以根据'1w 和'1R可以求出目镜后射出的光束的束腰位置'1z 和束腰半径02w： ''102'22122610.5020.003983.140.5021()1[]632.810( 9.99)wwmmwR  ' 2'1'1'6122219.99z9.99632.810( 9.99)1()1()3.140.502RmmRw   入射光束束腰离物镜距离为 mmdzz99.99)10100(99.912 由2z 和02w可以求出物镜前主面上的光束截面半径2w 和波面半径2R ： 6222202220299.99632.8101()0.003981()5.0633.140.00398zwwmmw 22022222623.140.00398(1() )99.99( +() )=-99.99mm99.99632.810wRzz 1 对光束进行物镜变换，求出物镜后主面上的光束截面半径'2w和波面半径'2R： '225.063wwmm ...