激光光束的空间分布研究
激光散斑测量(中国科大实验讲义,内附重点标注,快速上手!)
实验 激光散斑测量散斑现象普遍存在于光学成象的过程中，很早以前牛顿就解释过恒星闪烁而行星不闪烁的现象。
由于激光的高度相干性，激光散斑的现象就更加明显。
最初人们主要研究如何减弱散斑的影响。
在研究的过程中发现散斑携带了光束和光束所通过的物体的许多信息，于是产生了许多的应用。
例如用散斑的对比度测量反射表面的粗糙度，利用散斑的动态情况测量物体运动的速度，利用散斑进行光学信息处理、甚至利用散斑验光等等。
激光散斑可以用曝光的办法进行测量，但最新的测量方法是利用CCD 和计算机技术，因为用此技术避免了显影和定影的过程，可以实现实时测量的目的，在科研和生产过程中得到日益广泛的应用。
实验原理1.激光散斑的基本概念激光自散射体的表面漫反射或通过一个透明散射体（例如毛玻璃）时，在散射表面或附近的光场中可以观察到一种无规分布的亮暗斑点，称为激光散斑（laser Speckles ）或斑纹。
如果散射体足够粗糙，这种分布所形成的图样是非常特殊和美丽的（对比度为1），如图1。
激光散斑是由无规散射体被相干光照射产生的，因此是一种随机过程。
要研究它必须使用概率统计的方法。
通过统计方法的研究，可以得到对散斑的强度分布、对比度和散斑运动规律等特点的认识。
图2说明激光散斑具体的产生过程。
当激光照射在粗糙表面上时，表面上的每一点都要散射光。
因此在空间各点都要接受到来自物体上各个点散射的光，这些光虽然是相干的，但它们的振幅和位相都不相同，而且是无规分布的。
来自粗糙表面上各个小面积元射来的基元光波的复振幅互相迭加，形成一定的统计分布。
由于毛玻璃足够粗糙，所以激光散斑的亮暗对比强烈，而散斑的大小要根据光路情况来决定。
散斑场按光路分为两种，一种散斑场是在自由空间中传播而形成的（也称客观散图1 CCD 经计算机采集的散斑图象实验中我们只研究前一种情况。
当单色激光穿过具有粗糙表面的玻璃板，在某一距离处的观察平面上可以看到大大小小的亮斑分布在几乎全暗的背景上，当沿光路方向移动观察面时这些亮斑会发生大小的变化，如果设法改变激光照在玻璃面上的面积，散斑的大小也会发生变化。
光强分布的测量实验报告
光强分布的测量实验报告光强分布的测量实验报告引言光是我们日常生活中不可或缺的一部分，而了解光的特性对于很多科学研究和技术应用都至关重要。
光强分布是指光在空间中的强度变化情况，它对于光的传播和衍射现象有着重要影响。
本实验旨在通过测量光强分布，深入了解光的特性，并探索光在不同介质中的传播规律。
实验方法1. 实验器材准备为了测量光强分布，我们需要准备以下器材：激光器、光电二极管、光屏、光强测量仪等。
2. 实验设置将激光器置于实验室中央，调整其位置和角度，使得激光束尽可能垂直地照射到光屏上。
在激光束出射方向上放置光电二极管，并将其连接到光强测量仪上。
3. 实验步骤a. 打开激光器，并调整其功率，使得激光束的强度适中。
b. 将光屏放置在激光束的传播路径上，确保激光束能够均匀地照射到光屏上。
c. 将光电二极管放置在离光屏一定距离的位置上，并将其与光强测量仪连接好。
d. 打开光强测量仪，并进行校准。
e. 将光电二极管沿着光屏上的一条直线移动，同时记录下每个位置对应的光强数值。
f. 重复以上步骤，改变光屏和光电二极管的相对位置，测量不同条件下的光强分布。
实验结果与讨论通过实验测量，我们得到了不同位置处的光强数值，并绘制出了光强分布曲线。
在理想情况下，我们预期光强应该呈现出中心亮度高、向周围逐渐减弱的分布形态。
然而，在实际测量中，我们发现光强分布曲线并不完全符合这一预期。
首先，我们观察到在光束中心位置，光强确实较高，符合我们的预期。
然而，随着距离光束中心的远离，光强并没有像预期的那样逐渐减弱。
相反，我们观察到在一定距离后，光强开始出现周期性的变化。
这种现象可以解释为光的衍射现象，即光波在通过障碍物或边缘时发生弯曲和扩散。
此外，我们还发现光强分布曲线的形状与光屏和光电二极管的相对位置有关。
当光电二极管与光屏的距离较近时，我们观察到光强分布曲线更加集中，而距离较远时，曲线更加扩散。
这说明光在不同介质中的传播会受到介质的影响，光的传播路径会发生变化。
激光横模实验报告
一、实验目的1. 了解激光横模的基本概念和形成机理；2. 掌握激光横模的测量方法；3. 分析激光横模的分布特点；4. 掌握激光横模的优化方法。
二、实验原理激光横模是指激光光束在横截面上的空间分布形式。
根据横模的形状和分布特点，激光横模可分为高斯模、洛伦兹模、阶跃模等。
激光横模的分布特点对激光的输出性能和实际应用具有重要影响。
实验中，我们采用以下原理来研究激光横模：1. 高斯模：高斯模是激光横模中最常见的一种，其光束强度分布呈高斯函数形式。
激光谐振腔中的光束在传播过程中，由于衍射和干涉作用，其强度分布逐渐演变成高斯分布。
2. 横模频率：激光谐振腔中，每种横模对应一个特定的频率。
不同横模之间的频率差称为横模频率间隔。
3. 横模间距：激光谐振腔中，相邻两种横模之间的距离称为横模间距。
4. 横模耦合：激光谐振腔中，不同横模之间可能存在耦合现象，导致激光输出性能下降。
三、实验仪器与设备1. 激光器：He-Ne激光器，输出波长为632.8nm；2. 扫描干涉仪：用于测量激光横模的分布特点；3. 光谱分析仪：用于分析激光横模的频率和强度分布；4. 望远镜：用于观察激光光束的传播过程；5. 计算机及软件：用于数据处理和分析。
四、实验步骤1. 将He-Ne激光器输出端连接至扫描干涉仪，调整扫描干涉仪，使其对准激光输出端；2. 通过望远镜观察激光光束在空间中的传播过程，记录激光光束的形状和分布特点；3. 使用光谱分析仪测量激光横模的频率和强度分布；4. 根据测量数据，分析激光横模的分布特点；5. 通过调整激光谐振腔的参数，优化激光横模的分布。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）激光光束在空间中的传播过程，通过望远镜观察到激光光束的形状和分布特点；（2）光谱分析仪测量得到激光横模的频率和强度分布；（3）根据测量数据，分析激光横模的分布特点。
2. 分析（1）高斯模是激光横模中最常见的一种，实验中观察到激光光束在空间中的传播过程，其形状符合高斯分布；（2）通过光谱分析仪测量，得到激光横模的频率和强度分布，分析发现激光横模的分布特点与理论相符；（3）根据实验结果，调整激光谐振腔的参数，优化激光横模的分布，提高激光输出性能。
激光原理与技术
激光的光化学效应与光生物效应
光化学效应
激光能够激发化学反应，改变物质的化学性 质。光化学效应在光催化、光合成等领域具 有重要应用，如利用激光诱导化学反应合成 新材料。
光生物效应
激光对生物组织的作用，包括光热作用、光 化学作用和光机械作用等。光生物效应可用 于激光治疗、光遗传学等领域，如利用激光 进行视网膜修复、神经刺激等。
激光的特性
激光具有一系列独特的特性，如方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等。这些特性使得激光在科学研 究、工业生产、医疗诊断等领域具有广泛的应用价值。
02
激光器类型与技术
固体激光器
01
02
03
晶体激光器
使用掺杂有激活离子的晶 体作为工作物质，如 Nd:YAG激光器。
玻璃激光器
以玻璃为基质，掺入激活 离子制成的激光器，如钕 玻璃激光器。
变换特性
利用光学系统，如透镜组、反射镜、波片等，可以对激光束进 行变换，如扩束、缩束、旋转、偏振状态改变等。
激光束的聚焦与整形
聚焦特性
通过透镜或反射镜等聚焦元件，可以将激光束聚焦到极小的焦点上，实现高能量密 度的集中。聚焦后的激光束可用于切割、焊接、打孔等高精度加工。
整形特性
利用特定的光学元件或算法，可以对激光束进行整形，如生成特定形状的光斑、实 现均匀照明等。整形后的激光束可应用于光刻、显示等领域。
激光治疗
利用激光的生物刺激效应，对病 变组织进行照射，以达到治疗目
的。
激光手术
使用激光代替传统手术刀进行手 术，具有精度高、出血少、恢复
快等优点。
激光美容
通过激光照射肌肤，改善皮肤质 地、去除色斑、减少皱纹等。
激光通信技术
光纤通信
实验报告——激光模式 的测量
实验报告——激光模式2M 的测量实验时间：2017.03.02 晚上一、实验目的激光光束传输质量因子2M 是一种全新的描述激光光束质量的参数。
本实验介绍了M 2的物理概念、物理意义、特点及测量方法。
并对下面三个方面进行了解。
1）了解2M 的定义； 2）了解2M 实验原理； 3）了解2M 的测试过程； 二、实验原理 （一）、2M 的定义目前国际上普遍将“光束衍射倍率因子2M ”作为衡量激光光束空域质量的参量。
它的一般定义为：2M =实际光束的束腰半径与远场发散角的乘积基模高斯光束的束腰半径与远场发散角的乘积（1）（二）、2M 的物理意义如图1所示，对于基模的高斯光束02λωθπ=（2）式中0ω是基模光束束腰半径，θ是基模光束的远场发散角。
根据定义式（1）可知对于实际光束有200W M ωθΘ=，即200224W M W πλλπΘ==Θ（3） 式中0W 代表实际光束的束腰半径，Θ代表实际光束的远场发散角。
图2无像差透镜对束腰和发散角的变换下面我们根据“束腰的束宽和远场发散角的乘积不变原理”对2M 进行推导。
0d d const θθ''==（4） 式（4）可由量子力学的测不准原理来解释：在束腰处光子的位置不确定度是X ∆，X ∆最小值是单模高斯光束束腰束宽0d ；光子的横向不确定度是x P ∆,在近轴近似条件下sin x hh P λλΘ∆=Θ=（5）式中h 为普朗克常数，Θ最小值是单模高斯光束远场发散角θ4dπλθ=（6）根据测不准关系：4X P h π∆∙∆≥（7）对一般光束束腰处有：0X D ∆=x h P λΘ∆=代入方程(7)有04D λπΘ≥（8）定义光束质量因子2M 为：200014D M D d πθλΘ==Θ≥（9） 又因为实际光束的截面常常不是圆形的，即光束的光强分布不是对称的或存在像散时，光束质量应用两个参数来描述：202044x x xyy y M D M D πλπλ⎧=Θ⎪⎪⎨⎪=Θ⎪⎩(10) 2xM 、2y M 是分别表示X 方向和Y 方向的光束质量因子。
不同激光光束对微粒辐射力作用的研究与比较
www 中国光学期刊网1引言光镊又称光束梯度力光阱，早期也叫激光捕获术，是一项利用高聚焦的激光形成的三维势阱镊起并操纵不同尺寸的微粒、细胞、细菌等微小物体的技术。
早在1968年，前苏联光谱学家Letokhov [1]就首先提出利用光的力学效应来限制原子。
1970年，光镊技术的先锋、美国贝尔实验室的Ashkin [2]成功观测到利用单光束高聚焦激光束及其力学效应驱动微米粒子的现象并将粒子束缚在激光束照射范围内。
在此基础上，Ashkin 提出了利用光压操纵微粒的方法，并用两束相向照射的聚焦激光束，实现了在水溶液中对折射率大于水的玻璃微珠的稳定捕获，建立了利用光压操纵微粒的工具———光镊。
从此光镊技术得到了不断的改进和发展，所能捕获的粒子尺寸越来越小，能够捕获的微粒种类也发生了变化。
1986年，Ashkin 开始采用单光束镊起介质小球[3]。
1987年，他又利用1064nm 的激光成功镊起病毒[4]。
通过实验，Ashkin 发现对于大多数生物细胞和有机体来说红外光是相对透明的，采用红外激光来操控生物细胞能使损害降至最低。
之后，这一技术在生物领域中得到快速发展。
光镊的优势在于它可以实现对微小物体的三维稳定、非接触性的捕获和操控。
光镊的这种非接触性的操控对粒子以及它周围的环境影响很小，并在基本不影响周围环境的情况下对捕获物进行亚接触性、无损活体操作。
这使得在单个生物大分子及其复合体层面上对生命活动进行研究成为可能，事实上光镊很快就成为了这方面研究的有力工具。
利用光镊技术已经取得了动力原蛋白运动机制研究[5,6]、DNA 分子的非线性弹性拉伸应变[7]和DNA 聚合链特征性运动对生物材料的粘弹性影响[8]等突破性研究成果。
在纳米科技和生命科学迅速发展的21世纪，作为这两个领域得力工具的光镊技术已经显示出十分诱人的应用前景，成为本领域科学研究不可或缺的技术手段之一。
2光学捕获的研究介绍光捕获是激光束通过高数值孔径的显微物镜聚焦之后，在焦点附近的微粒与光子发生动量交换而产生辐射力的现象。
光束空间分布
光束空间分布
光束空间分布是指光束在空间中传播时的强度和相位分布规律。
这种分布规律对于光学仪器的设计和性能优化至关重要。
在实际应用中，常常需要将光束聚焦或者展宽，使其满足特定的需求。
因此，对于光束空间分布的研究不仅有理论意义，而且具有重要的实际应用价值。
光束的空间分布主要受到两个因素的影响：光源的性质和光线在传播过程中的衍射效应。
其中，光源的性质包括其亮度分布、波长等参数，而衍射效应则与光线通过不同孔径的光阑以及在透镜、棱镜等物体表面的反射、折射等过程有关。
为了描述光束的空间分布，常用的方法包括：光强分布函数、相位分布函数、复振幅分布函数等。
其中，光强分布函数描述的是光束在空间中的强度分布规律，相位分布函数描述的是光束在空间中的相位分布规律，复振幅分布函数则综合考虑了光强和相位两个因素。
这些函数可以通过数学模型来求解，或者通过实验测量得到。
在实际应用中，光束的聚焦和展宽是最常见的需求。
聚焦可以通过透镜、曲率半径可调的反射镜等光学元件实现，而展宽则可以通过衍射光栅、棱镜等元件实现。
此外，还可以利用衍射小孔来进行光束的空间滤波，得到特定的空间频率分量。
总之，光束空间分布是光学领域中的一个重要研究方向，对于光学仪器和系统的设计和优化具有重要意义。
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激光光斑光强分布
激光光斑光强分布是指激光束在空间中的光强分布情况。
激光光斑的光强分布通常呈现出一个中心较强、四周较弱的球对称分布形态，这种分布形态被称为激光束的高斯光束形态。
高斯光束形态的光强分布可以用高斯函数来描述，即：
I(r) = I0 * e^(-r^2/w^2)
其中，I0是光束中心的光强，r是距离光束中心的距离，w是光束的束腰半径。
高斯函数的特点是在光束中心处光强最大，而在束腰半径处光强下降最快。
除了高斯光束形态外，激光束还可以采用其他形态，例如矩形光束、圆形光束、平面波等。
不同形态的光束在光强分布上也会有所不同。
激光光斑的光强分布对于激光加工、激光测距、激光雷达等领域有着重要的应用。
在这些领域中，激光光斑光强分布的精确度和稳定性都是非常关键的因素。
激光物理中的光束调控技术研究
激光物理中的光束调控技术研究光束调控技术是激光物理领域中的一个重要研究方向，旨在实现对激光光束的精确控制和定制。
激光在现代科学和技术领域中有着广泛的应用，而光束调控技术则能够进一步拓展激光的应用范围，提高其在材料科学、生物医学、光通信等方面的性能和效率。
一、光束调控技术的原理与分类光束调控技术的原理基于激光干涉与衍射效应，通过调整激光波前、相位和振幅等参数来实现对光束的调控。
根据调控手段的不同，光束调控技术可以分为电光调制、相位调制、空间滤波和波前调制等几种主要分类。
1. 电光调制：电光调制是一种通过改变电场的强度或偏振状态来调节光束的技术。
通过施加电压或电流调节光束通过电光晶体的折射率，从而改变光束的相位和振幅。
这种调控方式可以实现快速、精确的光束调节，被广泛应用于光学通信、激光雷达等领域。
2. 相位调制：相位调制是光束调控中的常见手段，通过改变光束的相位分布来实现对光束的调控。
通过叠加高频调制信号与激光光束，可以调节光束的相位、频率、波长等参数。
这种调控方式可以用于生成光学全息图、实现激光成像等应用。
3. 空间滤波：空间滤波是一种通过光学元件（如光栅、偏振片等）对光束进行空间调制的技术。
通过选择透过或反射特定空间频率成分的光束，可以调节和控制光束的各种特性，如横向分布、光斑尺寸等。
这种调控方式常用于光束整形和模式转换等应用。
4. 波前调制：波前调制是一种通过改变光束的相位和振幅分布的技术。
通过使用波前调制器等光学元件，可以实现对光束的局部或全局波前进行调节和矫正。
这种调控方式可以有效消除光束的畸变，提高光束的质量和聚焦度。
二、光束调控技术的应用与展望光束调控技术在科学研究和工程应用中有着广泛的应用和前景。
1. 光学成像：光束调控技术可用于光学显微镜、成像系统和摄影技术等。
通过对光束的调控，可以实现高分辨率成像、三维重建、超分辨率成像等应用。
2. 光学通信：光束调控技术在光纤通信和自由空间光通信中起着关键作用。
光强分布测量实验报告
实验名称：光强分布测量实验实验目的：1. 了解光强分布的基本原理和测量方法。
2. 通过实验，掌握光强分布的测量技术。
3. 分析光强分布的特点，验证相关理论。
实验原理：光强分布是指光在空间中的强度分布，它是描述光传播特性的一种重要参数。
本实验采用单缝衍射原理，通过测量不同位置的光强，分析光强分布规律。
实验仪器：1. 激光器2. 单缝衍射装置3. 光电探测器4. 数据采集系统5. 计算机实验步骤：1. 将激光器发出的光束通过单缝衍射装置，调节单缝宽度，使衍射光束照射到光电探测器上。
2. 使用数据采集系统实时采集光电探测器接收到的光强信号。
3. 改变光电探测器的位置，记录不同位置的光强数据。
4. 分析光强分布规律，绘制光强分布曲线。
实验结果与分析：1. 光强分布曲线：实验得到的单缝衍射光强分布曲线如图1所示。
从图中可以看出，光强分布具有以下特点：（1）光强分布呈中心亮、两侧暗的规律，形成一系列明暗相间的条纹。
（2）光强分布存在明暗条纹的周期性变化，即光强分布呈现周期性变化。
（3）明暗条纹的间距随着距中心位置的增加而增大。
2. 光强分布规律：根据单缝衍射原理，可以推导出光强分布的公式：\[ I = I_0 \left( \frac{\sin(\theta)}{\theta} \right)^2 \]其中，\( I \)为光强，\( I_0 \)为中心光强，\( \theta \)为衍射角。
通过实验测量得到的光强分布曲线与理论公式吻合较好，验证了单缝衍射原理的正确性。
3. 影响光强分布的因素：（1）单缝宽度：单缝宽度越小，衍射现象越明显，光强分布曲线越宽。
（2）入射光波长：入射光波长越长，衍射现象越明显，光强分布曲线越宽。
（3）探测器位置：探测器位置不同，光强分布曲线形状不同。
实验结论：1. 本实验通过单缝衍射原理，成功测量了光强分布，验证了光强分布规律。
2. 实验结果表明，单缝衍射光强分布具有周期性变化，且与理论公式吻合较好。
布拉格衍射下半导体激光光强分布实验探讨
第34卷第1期2021年2月大学物理实验PHYSICAL EXPERIMENT OF COLLEGEVol.34No.1Feb.2021文章编号:1007-2934（2021）01-0023-04布拉格衍射下半导体激光光强分布实验探讨方明月-黎俊2，李舒颖2,赵佳佳2,曾育锋113（1.华南师范大学物理与电信工程学院，广东广州510006；2.华南师范大学信息光电子科技学院，广东广州510006；3.华南师范大学物理国家级实验教学示范中心，广东广州510006）摘要：通过控制变量法，探究了声光效应中布拉格衍射下不同超声波频率、功率以及是否载入调制信息下衍射光斑的光强横向分布。
并用MATLAB软件拟合了0级和-1级衍射光的光强分布图，将实验结果与理论解释进行对比分析。
关键词：声光效应;布拉格衍射;光强分布中图分类号：O4-34文献标志码：A D0I：10.14139/22-1228.2021.01.00660年代激光器的问世为声光现象的研究提供了理想的光源，促进了声光效应理论和应用研究的迅速发展。
利用声光效应可快速而有效地实现激光的发射接收、传输控制以及各种光信息处理［1］。
但是在声光效应传输信号中，存在调制带宽和超声波功率等因素制约信号的传输质量。
本文基于声光效应的原理，探究布拉格衍射下影响衍射光斑强度空间分布的相关因素。
1实验原理1.1布拉格衍射条件当透明介质中存在声波时，介质中会产生以波动形式传播的应力和应变，使介质的折射率按声波的时间和空间周期性地改变，当光波通过时就会发生衍射，这就是声光效应。
声光衍射现象主要分为两种:—种是较咼声频驱动的布拉格衍射，另一种是较低声频驱动的拉曼纳斯衍射［2］。
在声光相互作用长度较长和超声波频率较高的情况下，若光束与超声波面成某一夹角斜入射介质,则此时超声波作用下的晶体材料具有体相位光栅的性质。
当光波的入射角0i满足一定条件时，会出现各级衍射光在介质内相互干涉,高级次衍射光互相抵消后只存0级1级（或-1级）衍射光的现象，此现象称为布拉格衍射（如图1所示⑶）。
激光实验报告
4将氦氖激光器，扫描F-P腔，光电探测器依次排列，并调整至共轴，接示波器，在一个上升沿中观察氦氖激光器模式，调节输出镜，观察不同谐振腔的模式并测量模式间频率间隔。
三.实验结果与分析
在调整过程中，氦氖激光器已经调节完毕。而且由于仪器的问题，可调节的范围很小，细小的变动可能会导致激光无法产生。
建议：加入滤光片，测量功率时采用uW量程
思考题：
1、请阐述脉冲固态激光器的静态和动态工作特性
静态工作时，激光器输出一连串不规则的尖峰脉冲，称为激光的弛豫震荡，动态的情况下，输出频率稳定功率高的窄脉冲
2、半导体激光器的光斑特点，说明内在原因
光斑呈椭圆形
3请阐述激光模式的概念及形成原因
概念：具有一定振荡频率和一定的空间分布的特定光束能够在谐振腔内形成稳定振荡。将光学谐振腔内可能存在的这种特定的光束称为腔的模式。不同的谐振腔具有不同的振荡模式。在垂直于传播方向的横向面内存在的稳定场分布，称为横模。沿谐振腔轴线方向上的激光光场分布就是纵模。由于谐振腔反射镜尺寸有限，所以当光波在两镜间往返传播时必然会因为镜的边缘的衍射效应而产生损耗，使能量分布变化，在足够多次的往返传播之后腔内形成一个稳定场，它的相对分布不再受衍射影响，在腔内往返一次之后能够“自再现”出发时的场分布。这种稳定的场分布称为自再现模或横模。光波在谐振腔中往返时会因为在腔镜上反射形成驻波，稳定的驻波场就是纵模。
3.27
4.47
6.30
8.50
电流mA
240
250
260
270
280
290
300
310
320
实验8HeNe激光器光束强度分布及其发散角的测量
实验 8 He —Ne 激光器光束强度分布及其发散角的测量一、实验目的1．熟悉基横模光束特性2．掌握TEM 00模高斯光束强度分布的测量方法和鉴别 3．测量He-Ne 激光器的远场发射角二、实验原理He －Ne 激光器的模式（指横模）和远场发散角是激光器的基本参数之一。
在激光准直、导航等许多应用中使用的He －Ne 激光器，既要求是TEM ，有要求激光束具有很好的方向性和准直性。
而激光器的远场发散角越小，输出光束准直距离越长，即准直性越好。
我们能够把共焦腔基模光束的空间分布情况，用如下的空间曲线方程表示：222221(0)()x y z L Zω+−= (1)式中， （0）是Z ＝0处基模光斑半径，也就是高斯光束的束腰半径。
TEM 模光束沿X 轴是按双曲线规律变化的，包含Z 轴的任何一小平面，如XZ 平面内，光束传播轨迹是两条双曲线包围部分，如图l 所示。
在垂直于Z 轴的平面内是一个圆，在横截面内，其光强分布是高斯型的。
圆的大小就是基模光斑半径 （z ）：ω（z＝ω （2） ω（z ）代表在Z 处光斑半径，即光强度下降到中心强度的l ／e 2时，对应的半径r =221/2()()x y z ω+=。
由此可见，光斑半径ω（z ）随|z|增大而增大。
图1 共焦腔基模光束空间分布1 ．TEM 00模式的鉴别鉴别He －Ne 激光器输出光束是否是TEM 模，最简单的方法是让激光束垂直射到距离激光器输出端1米处的白屏上，观察光斑的亮度分布。
若是基模光斑，它是一个圆，中心光强最大，则He －Ne 激光器工作在TEM 模。
精确的方法是用扫描干涉仪，在示波器上观察激光器的输出频谱，如果激光器输出光束是基横模，那么，在示波器上就能观察到同一荧光谱线内各个振荡纵模 C ／2L 的频率间隔的均匀分布。
本实验采用计算机和CCD 摄象机与A/D 采集卡结合，记录下光斑的强度分布，以鉴别它是否是高斯分布，从而确定激光器是否工作在TEM 模。
mlaser 准分子激光器 光束质量
mlaser 准分子激光器光束质量MLaser准分子激光器是一种常用的激光器，其光束质量是评判激光器优劣的重要指标之一。
光束质量是指激光器输出光束的空间分布和光束形状的好坏程度，是激光器的性能之一。
光束质量可以通过多种参数来评价，其中最常用的是M²因子。
M²因子是一种无量纲参数，用于描述激光光束与理想高斯光束之间的差异程度。
M²因子的理论最小值为1，但实际中通常会略大于1。
MLaser准分子激光器具有较好的光束质量，主要体现在以下几个方面：1. 光束直径和发散角度：MLaser准分子激光器的光束直径较小，发散角度较小，能够输出高质量的窄束光。
这对于需要精细加工和高精度测量的应用非常重要。
2. 光束形状：MLaser准分子激光器的光束形状主要为高斯光束，光束能量分布近似于高斯分布。
高斯光束具有光强分布均匀、光斑质量好等特点，适用于许多精密加工和科学研究领域。
3. 光束稳定性：MLaser准分子激光器的光束稳定性较好，能够保持较长时间的稳定输出。
光束稳定性对于实验和工程应用非常重要，可以提高实验的可重复性和工程的稳定性。
4. 光束均匀性：MLaser准分子激光器的光束均匀性较好，能够输出均匀的光斑。
光束均匀性对于某些光学实验和材料加工非常关键，能够避免因光斑不均匀而导致的实验误差或加工不均匀。
MLaser准分子激光器的优秀光束质量得益于其特殊的设计和优良的制造工艺。
在设计过程中，MLaser准分子激光器注重光学元件的精度和稳定性，采用优质的光学材料和涂层技术，以确保光束的高质量输出。
在制造过程中，MLaser准分子激光器严格控制每个工序的质量，避免因制造误差而影响光束质量。
MLaser准分子激光器具有优秀的光束质量，表现在光束直径和发散角度小、光束形状为高斯光束、光束稳定性好和光束均匀性高等方面。
这使得MLaser准分子激光器在精密加工、科学研究和工程应用中得到广泛应用。
激光光学--光束描述·传输变换与光腔技术物理
激光光学--光束描述·传输变换与光腔技术物理
激光光学是现代光学研究的一个重要领域，它主要研究激光的产生、调制、放大、传输、变换等各个方面的物理过程。
激光的光束描述、传输变换以及光腔技术是激光光学中的重要内容。
光束描述是指对激光光束在空间分布和相位特性的描述。
激光光束是具有强相干性和方向性的光束，在传输和控制中需要对其进行准确的描述和分析。
在理论模型中，激光光束通常被描述为一个平面波或高斯光束。
平面波模型是指激光光束在无穷远处的光场呈现为平面波的形态；而高斯光束模型则是指激光光束在横向和纵向的相位分布分别满足高斯分布的光束，这是激光光束常用的模型。
传输变换是指激光光束在传输过程中可能会遇到的空间变换和相位变换。
激光光束在传输中可能会遇到棱镜、透镜、光栅、偏振元件等元件的影响，这些元件对光束的空间形态和相位特性都会产生一定的影响。
光束传输的变换主要包括衍射、衍射衍射、衍射衍射衍射等多种变换。
激光光束在传输过程中如何准确的描述和分析，是激光光学中的重要课题之一。
光腔技术是指将激光光束置于光学腔内进行传输和变换。
光学腔是一种内壁光反射镜的封闭空间，光束在光学腔内通过反射或透射进行反复传输和增强，从而产生高品质的激光光束。
光学腔技术是激光器、光学谐振器等相干光源重要的组成部分。
光腔技术的发展历程包括分别核实腔、分布式反馈式腔，色散补偿腔，微腔等多种技术，这些技术在实际应用中发挥了重要的作用。
总之，光束描述、传输变换和光腔技术无论是在理论分析还是在实践应用中都是激光光学中极为重要的内容，它们的研究和应用都具有重要的理论价值和实用价值。
激光光束质量分析实验
激光光束质量分析实验1.1实验目的随着激光应用领域的不断拓展，激光的许多应用已经从最初的创新性工艺研究转变为标准的应用技术，由此相应带来激光参数的标准化问题。
在所有的激光参数中，激光束的光束质量处于相当特殊的地位。
一方面，几乎所有的实际应用都涉及光束参量，另一方面，对光束质量的定义又始终未统一标准。
1988年，A. E. Siegman 利用无量纲的量——光束质量M 2因子较科学合理地描述了激光束质量，并由国际标准组织采纳(ISO11146)。
M 2因子克服了常用的光束质量评价方法的局限，对激光光束的评价具有重要意义。
本实验通过对激光光束参数（束腰半径、远场分散角（半角））的实际测量而获得对光束质量（以M 2因子为评价指标）的感性和理性认识。
1.2 实验原理1.2.1 M 2因子简介M 2因子是与激光光束横向分布的模阶数相关的参数，其定义为2000M m mw w θθ=（1） 式中 w m0和w 0分别为被测实际光束和理想高斯光束的束腰宽度（半宽度，束宽按二阶矩定义），θm 和θ0分别为被测实际光束和理想高斯光束的远场发散角（半角）。
光束的束腰宽度和远场发散角的乘积也称光束参数乘积，所以 M 2因子的物理意义为实际的光束参数乘积与理想高斯光束的光束参数乘积之比。
对于理想高斯光束，容易得到00w λθπ=（2） λ为激光波长。
可以证明，束宽以二阶矩定义时，有2M 1≥（3）式中的等号只有对理想高斯光束成立，其他任意光束的M 2因子均大于1。
M 2因子越大，则在相同束腰宽度条件下远场发散角越大，光束质量也就越差。
M 2因子采用理想高斯光束作为参照比较标准，其值定量反映了被测光束的光束质量乘积偏离理想高斯光束的光束参数乘积的程度。
M 2因子不适合于评价高能激光的光束质量，高能激光的谐振腔一般是非稳腔，输出的激光光束不规则，将不存在“光腰”，而且，对于能量分布离散型的高能激光光束，由二阶矩定义计算得到的光斑半径和实际相差很远，得到的M 2因子误差将会很大。
激光光束空间编码技术及其应用研究
激光光束空间编码技术及其应用研究近年来，激光技术在各个领域得到了广泛的应用。
激光光束空间编码技术是一种新的激光光束信息传输方式，其基本原理是以不同的空间编码方式，在发射光束时，将信息内容以一种特定的模式编码成空间分布，以此来增加信息传输容量。
本文将探讨激光光束空间编码技术的基本原理、优势和应用前景。
一、激光光束空间编码技术的基本原理激光光束空间编码技术主要是利用激光束的相干性和横向能量分布的特殊性质，设计特定的空间编码方案，把信息编码成特定光束模式的空间分布。
这样就可以用不同的编码方式，将多个光束信息叠加在一起进行传输。
激光光束空间编码技术所采用的编码方案有很多种，其中比较常见的编码方式是利用数字光机电技术对激光器的输出光进行调制，在光束中加入具有特殊编码的目标点。
通过这些目标点的编码方式，就可以将其所携带的信息编码成空间信息，实现信息量大、传输速度快、传输距离远等优势。
二、激光光束空间编码技术的优势相比传统的数据传输方式，激光光束空间编码技术具有许多优势：1. 传输距离更远。
由于激光能量损失低，抗干扰能力强，因此可以在更远的距离进行数据传输。
2. 传输速度更快。
激光光束空间编码技术可以同时携带多个信息源，大大提高了数据传输速度。
3. 信息容量更大。
通过对激光光束进行不同的编码方式，可以在有限的频谱资源中实现更多信息的传输。
4. 抗干扰性更强。
激光光束空间编码技术可以利用光束空间编码的优势，实现对抗干扰的能力，降低传输误码率。
三、激光光束空间编码技术的应用前景激光光束空间编码技术除了在信息传输领域有广泛的应用之外，还有很多其他领域的应用。
1. 雷达探测领域。
激光光束空间编码技术可以实现高分辨率的目标检测和跟踪，广泛应用于雷达成像、目标识别和空间探测等领域。
2. 靶向导航领域。
激光光束空间编码技术可以用于精确定位和跟踪，将目标的位置信息转化为对应的空间编码信息，实现精准的靶向导航。
3. 星际通讯领域。
倍频过程对激光光束质量及空间分布的影响
倍频过程对激光光束质量及空间分布的影响郑晖;林季鹏;史斐;戴殊韬;江雄;康治军;翁文;林文雄【摘要】为了研究倍频过程对激光光束质量及光束空间分布的影响,针对典型的高阶高斯光厄米-高斯光束,采用理论计算与实验相结合的方法,得出倍频过程中不同阶数的基频光束对倍频光光束空间分布及光束质量的影响.研究结果表明,随着基频光束模式变差,倍频光束质量严重恶化.而对于相同光束质量的基频基模光束,倍频光光束质量随着入射在倍频晶体上不同的基频光光斑半径基本不变.实验中得到半导体抽运掺钕钇铝石榴石内腔倍频激光器的绿光输出功率为49.5W,波长1064nm的基频光光束质量M2=4.93,波长532nm的倍频光光束质量M2=10.2.结果与理论基本相符.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2009(033)001【总页数】4页(P67-70)【关键词】激光光学;光束质量;2阶矩计算;光束空间分布;内腔倍频【作者】郑晖;林季鹏;史斐;戴殊韬;江雄;康治军;翁文;林文雄【作者单位】中国科学院福建物质结构研究所,激光工程技术研究室,福州,350002;中国科学院福建物质结构研究所,激光工程技术研究室,福州,350002;中国科学院福建物质结构研究所,激光工程技术研究室,福州,350002;中国科学院福建物质结构研究所,激光工程技术研究室,福州,350002;中国科学院福建物质结构研究所,激光工程技术研究室,福州,350002;中国科学院福建物质结构研究所,激光工程技术研究室,福州,350002;中国科学院福建物质结构研究所,激光工程技术研究室,福州,350002;中国科学院福建物质结构研究所,激光工程技术研究室,福州,350002【正文语种】中文【中图分类】TN248.3+4引言激光二极管抽运的全固态高平均功率、高重复频率倍频绿光激光器在激光微细加工、激光医疗设备、激光的军事应用、特别是受控热核聚变的驱动器、铀同位素分离的抽运源等科学和工业领域中得到了广泛的应用[1]。
激光器中的光束特性与模式
激光器中的光束特性与模式激光器是一种广泛应用于科学研究、医疗、通信等领域的重要工具。
在激光器中，光束特性与模式是其关键的物理特性之一。
光束特性指的是激光的强度、相位、空间分布等参数，而光束模式则描述了光束的空间特性和能量分布情况。
在本文中，我们将深入探讨激光器中的光束特性与模式，以及它们在不同应用中的重要性。
激光器中的光束特性与模式首先与激光器的谐振腔结构密切相关。
激光器的谐振腔由两个反射镜构成，其中一个是半透明的输出镜。
光由激发介质（如固体、气体或半导体等）产生并被放大后，在这两个反射镜之间来回反射，形成一个光学腔。
这个腔的长度和反射镜的性质将决定光束的特性。
在激光器中，光的放大过程是通过固体、气体或半导体中的激发介质实现的。
激发介质通过吸收外界光或电能，将其转化为内部能量，并将这部分能量传递给光子，从而实现光的放大。
光束的放大程度与激发介质的特性、光的频率和谐振腔的长度等因素有关。
值得注意的是，激光器中的光束具有非常高的单色性。
这意味着光的频率非常集中，几乎没有频率上的宽度。
这是因为激光的放大与激发介质的特定能级之间的跃迁相关。
不同激发介质具有不同的能级结构，因此它们所能放大的频率范围也不同。
这种单色性使得激光器在科研实验、光谱分析和医学治疗等领域有广泛应用。
光束的空间分布也是激光器中的重要特性之一。
光束的空间模式描述了光的横截面分布情况。
常见的光束模式有高斯模式和多模式等。
在高斯模式下，光的能量集中在腔中央，逐渐向边缘衰减。
而在多模式下，光的能量分布在腔内的多个模式上。
不同的模式有不同的能量分布和光强分布特性。
选择适当的光束模式对于不同的应用具有重要意义。
例如，在光纤通信中，我们通常希望光束的模式尽可能接近高斯模式，以降低传输损耗和增加传输距离。
此外，光束特性与模式还会受到外界因素的影响，例如非线性效应和散射等。
非线性效应在高功率激光器中尤为重要，它会引起光的频率转换、谐波产生和自聚焦等现象。
激光合成技术的原理和应用
激光合成技术的原理和应用1. 前言激光合成技术是一种利用激光光束将多个激光器的输出合成为单个激光束的技术。
它在光学通信、材料加工、医学等领域都有广泛的应用。
本文将介绍激光合成技术的原理和常见的应用领域。
2. 激光合成技术的原理激光合成技术的原理是利用光学元件对多个激光光束进行合并。
常见的合并方式有相因子合成和空间合成两种。
2.1 相因子合成相因子合成是利用调制器对多个激光光束的相位进行调控，使它们在合并的位置处相位一致。
常见的相因子合成方法包括光纤光柵、相位调制器等。
2.2 空间合成空间合成是利用空间光调制器（Spatial Light Modulator, SLM）对多个激光光束的空间分布进行调控，使它们在合并的位置处空间重叠。
常见的空间合成方法包括波前调制器、远场衍射等。
3. 激光合成技术的应用激光合成技术在各个领域都有广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用领域：3.1 光学通信激光合成技术在光学通信领域可以实现多波长信号的合成和传输。
通过合并多个激光器的输出，可以增加通信系统的传输容量和可靠性。
3.2 材料加工激光合成技术在材料加工领域可以提高加工效率和加工质量。
通过合成多个激光光束可以增加其输出功率，并实现更高的能量密度，从而加快材料的切割、焊接等加工速度。
3.3 医学激光合成技术在医学领域有广泛的应用。
例如，多光子显微镜利用合成的激光光束进行高分辨率的显微成像，可以观察生物组织的细胞结构和功能。
3.4 科学研究激光合成技术在科学研究领域可以实现多光束的合并，用于激发和探测材料性质。
例如，激光合成技术可以实现高能量的激发光束，用于研究材料的光学、热学等性质。
4. 总结激光合成技术是一种将多个激光光束合并为单个光束的技术。
它的原理包括相因子合成和空间合成两种方法。
激光合成技术在光学通信、材料加工、医学和科学研究等领域都有广泛的应用。
通过合并多个激光光束，可以提高系统的传输容量和加工效率，实现高分辨率的成像和研究材料的性质。
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激光光束的空间分布研究从理论上来讲，光在稳定的激光谐振腔中进行无限次的反射后，激光器所发出的激光将以高斯光束的形式在空间传输。
而且反射（衍射）次数越多，其光束传输形状越接近高斯光束。
从另一方面讲，形状越接近高斯光束的激光束，在传播、耦合及光束变换过程中，其形状越不易改变，在高斯光束时，不论怎样变换，其形状依然是高斯光束。
（参阅有关书籍关于高斯光束的论述）由《激光原理与技术》课程，我们从理论知道了激光光束的横向和纵向的空间分布情况，在这个实验中，我们将利用激光光束分析仪对激光光束进行实验研究。
【实验内容】1．激光光束的纵向分布（发散角）2．激光光束的横向分布（束腰半径）3．激光光束质量分析【实验仪器】激光光源，激光光束分析仪器，透镜等阅读材料高斯光束简介由激光器产生的激光束既不是平面光波，也不是均匀的球面光波。
虽然在特定位置，看似一个球面波，但它的振幅和等相位面都在变化。
从理论上来讲，光在稳定的激光谐振腔中进行无限次的反射后，激光器所发出的激光将以高斯光束的形式在空间传输。
而且反射（衍射）次数越多，其光束传输形状越接近高斯光束。
从另一方面讲，形状越接近高斯光束的激光束，在传播、偶合及光束变换过程中，其形状越不易改变，在高斯光束时，不论怎样变换，其形状依然是高斯光束。
在激光器产生的各种模式的激光中，最基本、应用最多的是基模高斯光束。
在以光束传播方向z 轴为对称轴的柱面坐标系中，基模高斯光束的电矢量振动可以表示为222[()arctan()2()000(,,)()rrz i k z i tw z R z fE E r z t eeew z ω-+--=⋅⋅ （1）式中，E 0为常数，其余各符号意义表示如下：222r x y =+ 2k πλ=0()w z w =2()f R z z z=+2w f πλ=其中，0(0)w w z ==为基模高斯光束的束腰半径，f 称为高斯光束的共焦参数或瑞利长度，R (z )为与传播轴线交于z 点的基模高斯光束的远场发散角为高斯光束等相位面的曲率半径，w (z ) 是与传播轴线相交于z 点高斯光束等相位面上的光斑半径。
图1 高斯光束的横截面图2 高斯光束的纵剖面，按双曲线的规律扩展基模高斯光束具有以下基本特点：1）基模高斯光束在横截面内的电矢量振幅分布按照高斯函数规律从中心向外平滑下降，如图1所示。
由中心振幅值下降到1/e 点所对应的宽度，定义为光斑半径，光斑半径是传播位置z 的函数0()w z w = （1）由（1）式可见，光斑半径随着传播位置坐标z 按双曲线的规律展开，即2222()1w z z w f-= （2）如图2所示，在z =0处，0()w z w =，光斑达到极小值，称为束腰半径。
由（2）式可知，知道束腰半径和瑞利长度，即可确定任何位置处的光斑半径。
束腰半径w 0是由激光器谐振腔决定的，改变激光器谐振腔的结构设计，即可改变w 0值。
2）由（1）式，基模高斯光束的相位因子为200(,)()arctan2()rz r z k z R z fϕ=+- （3）其中2()2()rk z R z +描述了高斯光束的几何相移，arctanz f描述了高斯光束在空间z 处，相对于几何相移的附加相移。
因子22()rkR z 表明高斯光束的相移还与横向位置有关，只考虑几何相移时的高斯光束的等相位面是以R (z )为半径的球面。
R (z )随z 的变化规律为2()f R z z z=+（4）对（4）式分析可知（1）当z =0时，()R z →∞，表明束腰处的等相位面为平面。
（2）当z →±∞时，()R z z →，表明离束腰很远处的等相位面是球面，曲率中心在束腰处。
（3）当z f →±时，()2R z f =，曲率半径达到最小值。
3）如图2所示，基模高斯光束的远场发散角定义为在远场时（z →∞），光强度为中心的1/e 2点所夹角的全宽度21/02()2lime z w z zw λθπ→∞==（5）综上所述所述，基模高斯光束在其传播轴线附近，可以近似地看作一种非均匀的球面波，其等相位面是曲率中心不断变化的球面，振幅和强度在横截面内保持高斯分布。
阅读材料激光光束质量分析仪1 近场光斑的测量1.1 直接测量当CCD探测器靶面大于所测量的激光光束的近场光斑时，经过适当衰减的激光光束直接地垂直入射在CCD探测器靶面上测量。
1.2 间接测量当CCD探测器靶面容不下所测量的激光近场光斑时，可以借助散射屏进行测量。
1.3 利用散射屏测量a. 测量准备：在导轨上安放一散射屏（毛玻璃），摄像机安装一个成像物镜。
被测激光光束经过主衰减器直接打在散射屏上，根据光斑的大小，选择成像物镜的焦距和散射屏到成像物镜的距离，使散射屏上光斑在CCD探测器靶面上成合适尺寸的像。
b. 摄像机成像物镜缩小倍率的标定：在散射屏上放置一刻度尺，记录该物体的图像，在尺寸标定的对话框中，输入一标定尺寸，然后按下“开始标定”键，在标定尺寸的一端按下鼠标左键，拖动鼠标到另一端，松开鼠标。
在尺寸标定对话框中给出了成像物镜的放大（缩小）倍率。
c. 测量：打开被测激光器，记录散射屏上的激光光斑图像，利用已经标定的放大率测量光斑的尺寸。
激光器到散射屏的距离就是光束近场距离。
2 远场光斑尺寸和远场发散角的测量在会聚透镜的后焦面内测量光斑尺寸，光斑直径与聚焦透镜焦距之比即为出远场发散角。
3 光束传播因子K（或衍射极限倍因子M2）的测量按照国际标准，测量光束传播因子应该在束腰前后十个位置（五个在Rayleigh长度范围内，五个在Rayleigh长度范围外）测量光斑直径dσ或宽度dσx和dσy；利用最小二乘法拟合二次曲线，根据激光光束的传播理论可求出束腰位置z0，激光束腰直径dσ0，远场发散角Θσ，和光束传播因子K。
4 注意事项a. 激光光束要自由通过主衰减器、变换透镜、缩束透镜系统、衰减片等光学元件。
b. 要使光束垂直地入射在变换透镜、缩束透镜系统、散射屏、衰减片和CCD摄像机靶面上，并且光束传播中心要通过这些元件的中心。
c. 在远场发散角的测量中，尽量选用较长焦距的变换透镜，使变换透镜后焦面的光斑尺寸尽量大一些，以充分利用探测器的面积。
d. 测量中，通过插入适当的衰减片和调整摄像机的增益，使显示的最大光斑强度尽量接近探测器的饱和，以充分利用探测器的动态范围。
e. 光斑光强的衰减：CCD前有一套衰减镜片，其中标有“滤光片”的是只透红外光的，其余的是中性衰减器，衰减倍率按“深灰”、“中灰”、“浅灰”递减。
使用时按需组合，还可用后面板上的“增益”旋钮来调节输出图像的强度。
f. 光斑尺寸的标定：对于漫射成像情况，应把已知尺寸的物体放在成像面的位置，记录该物体的图像，在尺寸标定的对话框中，输入该物体某特征尺寸，然后按下“开始标定”键，在该特征尺寸的一端按下鼠标左键，按住不放，拖动鼠标至该特征尺寸的另一端，松开鼠标则可。
对于光斑直接成像在CCD靶面上的情况，可在尺寸标定对话框中，直接按下“成像于CCD靶面”即可。
g. 激光光斑尺寸的测量:当光斑直径在4至30毫米时，可让激光直接成像在散射屏上；如果光斑直径小于4毫米，应取下CCD的镜头，使光斑直接成像在CCD靶面上。
以上情况均需要注意尺寸的标定。
h. 激光发散角的测量：把一合适焦距的变换透镜放置在光路中，将探测器接受面置于变换该透镜的一倍焦距处（注意尺寸标定问题），并在测发散角的对话框中输入该透镜的焦距。
i. 激光传播因子的测量：调整光路，使输出激光水平并通过变换透镜的中心；调整导轨的调节脚的高低及位置，使探测器在导轨上移动时，激光光点始终在探测器中心（调整时关闭探测器电源，并且在探测器前装上挡光盖）。
软件操作步骤为，首先选中菜单项的“测试参数”，输入与测试有关的参数；然后选择采集窗口大小和同步位置；最后选择菜单项的“M平方因子测试”，按提示逐步完成测试。
使用方法与操作步骤1. 打开计算机、CCD摄像机电源。
2. 启动激光光束分析程序。
3、打开要测量的激光器，如果是脉冲激光器，则先打开同光路的指示光。
4. 用激光（或指示光）光束检查光路的同心情况，如果存在不同心，则按2.2的调试步骤调试，使光束和光路同心。
5. 在导轨外一侧装上变换透镜，在光束束腰前后，Rayleigh长度范围内、外各五个位置，测量光斑尺寸。
注意，由于每个位置的光斑尺寸不同，最大光强有数量级的变化，为了充分利用探测器的动态范围，要选用合适的衰减片并调整探测器的增益。
6. 输入变换透镜的焦距、被测激光器的波长和所测每个光斑的位置。
7. 输入“完成”信息后，经过计算机计算，则输出拟合的光束示意图和束腰尺寸、位置、和远场发散角。
软件使用说明1 文件[F]1.1 读单帧图像[O]功能：从硬盘（或软盘）中读入并显示单帧图像，图像文件名的格式为*.BMP或*.RA W 或*.JPG，各种背景信息文件名为*.SIG，只需选择*.BMP或*.RA W或*.JPG后，相应的背景信息会被自动读入。
1.2 存单帧图像[S]功能：把当前帧图像存入硬盘（或软盘），文件名为*.BMP或*.RA W或*.JPG ，背景信息被自动存入相应名为*.SIG的文件中。
1.3 读序列图像[E]功能：把文件名为*.SEQ的序列图像读入帧存区，并自动读入相应的背景信息*.SSS。
1.4 存序列图像[Q]功能：将序列图像存入扩展名为*.SEQ的文件中去，背景信息自动存入名为*.SSS的文件中。
1.5 打印[P]功能：打印当前用户区域的显示结果。
1.6 打印预览[V]功能：在显示器上预览打印结果。
1.7 打印设置[R]功能：选择打印机型号及参数。
2 采集和回放[C]2.1 按键采集单帧图像[C]功能：采集并显示单帧图像。
方法：执行本菜单项，图像将处于活动状态，单击键盘任意键或鼠标左键，完成当前图像采集。
2.2 采集单帧图像[S]功能：采集一帧当前图像。
2.3 采集序列图像[Q]功能：连续采集一序列图像到帧存中，采集帧数为最大可采集帧数，既在“缓存分配”中分配的缓存大小与单帧图像大小之比。
2.4 序列图像回放[P]功能：序列图像从头至尾连续回放一次。
2.5 单帧图像显示[D]功能：显示序列图像中的任意一帧图像或该图像的各类结果图形。
方法：根据屏幕提示输入要显示的图像帧号，按“确定”键后，屏幕显示该帧图像或对应的结果图形。
2.6 显示下一幅图像[N]功能：显示与现有图像相邻的下一幅图像或该图像的结果图形。
2.7 显示上一幅图像[B]功能：显示与现有图像相邻的上一幅图像或该图像的结果图形。
3 激光测试[T]3.1 激光光束采集[C]功能：采集单个激光光斑。
在进行采集前，应先保证定标正确并已完成“小孔中心位置设置”、“采集同步点选择”、“图像区域选择”。