광학면의 구면수차에 의한 레이저광의 M2 인자 변화 (Degradation in the M2 Factor of a Laser Beam by a Spherically Aberrated Optical Surface)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 60권 / 11호 / 1216 ~ 1219페이지
· 저자명 : 장수

초록

광학면의 구면수차가 레이저광의 M2 인자에 미치는 영향을 분석한다.
먼저 광학면을 통한 복소점 구면파의 전파 과정을 프레넬-키르히호프회절 공식으로 나타낸다. 복소점 구면파는 가우스광에 대한 고차보정항을 포함하기 때문에 횡방향 좌표의 4차 항까지 고려해서 회절광에대한 광선 광학적 근사해를 구한다. 구면수차가 포함된 근사해를바탕으로 레이저광의 M2 인자를 수치 계산한다. 입사광의 반경과광학면의 곡률이 증가할수록 M2 인자는 급격히 증가함을 보여준다.

영어초록

We analyze the degradation in the M2 factor of a laser beam caused by an optical surface. By applying a Fresnel-Kirchhoff diffraction integral, we first formulate the complex source-point spherical wave (CSPSW) diffracted through a spherical surface. Since the CSPSW is equivalent to the sum of all the higher-order corrections to a paraxial laser beam, terms of up to fourth order in the aperture variables are taken into account. We then find a ray-optical solution for the diffracted beam in terms of the coefficient of spherical aberration. Based on the ray-optical solution, we numerically evaluate the M2 factor of the aberrated beam. We show that the M2 factor increases rapidly with increasing incident beam radius and curvature of the surface.

참고자료

· 없음