- ベストアンサー
レンズについて
集光距離1000m、入力レーザー径50mm、波長532nm の条件の集光レンズについて、 最少スポット径について、w=4λf/piw0の式があると思います。 f:レンズの焦点距離 λ:レーザー波長 w0;レーザースポット径 1000m集光したいということで、レンズ焦点距離は1000mとなりf=1000m, で計算すると、最少スポット径が13.5cmと、レーザービーム径50mmより大きく出るのはなぜでしょうか、、。 お詳しい方返信お願いします。
- nknknknk222
- お礼率34% (53/152)
- 物理学
- 回答数3
- ありがとう数5
- みんなの回答 (3)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
50mmは5cmです
その他の回答 (2)
- nananotanu
- ベストアンサー率31% (714/2263)
1.35cmでは?
お礼
ありがとうございました。
補足
1.35cmでした。でも50mmより小さくならないですよね、、
- nananotanu
- ベストアンサー率31% (714/2263)
計算間違い?
お礼
解決しました。 ありがとうございました。
補足
w=4λf/piw0に値を代入すると w= (4×532×10^-9×1000)/(3.14×50×10^-3) =0.01355・・・・[m] ゆえに13.5[cm]となるのは間違いでしょうか。 申し訳ありませんが、ご指摘宜しくお願いします。
関連するQ&A
- 集光ビーム径について
お世話になります。 レーザー光をレンズで集光する場合、そのスポット径dについて、d=2.44fλ/D(f:レンズの焦点距離、λ:波長、D:レンズへの入射ビーム径)という式があると思いますが、この場合たとえば、D=0.3mm、f=150mm、λ=1.064μmとするとd=1.29mmとなり、入射ビーム径よりも大きくなるのですが、これはどうしてでしょうか。この式はどういう場合に使えるのでしょうか。 詳しい方ご教示願います。
- ベストアンサー
- 物理学
- レーザのスポット径の計算式
自分が使用しているレーザの加工サイズ(スポット)径を計算式から算出したいと考えています.以前同様の質問に対し,mickjey2さんが丁寧に回答してくださったにも関わらず,自分の知識の無さから未だに解決していない次第です.式としては、 (1)スポット径w=4λd/πw0 λ:波長 d:対物レンズの焦点距離 w0:レンズに入射するビーム径 (2)スポット径w=w0*{1+(λd/πw0^2)^2}^1/2 の2つがあることは分かったのですが,どちらを使用して良いのか分からないのです.実際に波長1064nm,焦点距離30.5mm,入射ビーム径1.5mmで計算したのですが,スポット径にかなりの違いが見られました. それぞれの式はどのような条件の際に用いるものなのかどなたか教えてください.宜しくお願いします. (どちらかがガウスビームの式なのでしょうか?) 最後にもう一つ,私の使用するレーザユニットはM^2~1.5と表記されています.ガウスビームとみなす事が出来るでしょうか?
- ベストアンサー
- その他(学問・教育)
- 集光ビーム径のサイズについて
基本的な質問で済みませんが。。。 光ファイバから出射した光を平凸レンズで一度コリメートし、その後再度平凸レンズで集光しようと考えています。 光ファイバのコア径が100um, NAが0.1として、平凸レンズの焦点距離がいずれも100mmとしたとき、私の理解では、 コリメートビーム径D = 2×NA×コリメートレンズの焦点距離 = 20mm 集光ビーム径d = 2.44×波長 × 集光レンズの焦点距離 ÷ 入射ビーム径(コリメートビーム径) = 12.98um となるのですが、一方ではコリメートレンズと集光レンズの比率が1:1なので、集光ビーム径はΦ100umになるとも考えられます。 12.98umと100umどちらが正しいのでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- レーザー照射強度計算
レーザー照射強度計算をしているのですが,私の計算結果では値が大きすぎる感じがしており,とても不安です。お手数ですが,以下の計算方法で正しいかどうかを確認していただきたいと存じます。どうかよろしくお願いいたします。 レーザー光の条件を, 波長 λ = 775 (nm) パルスの半値全幅 τ = 150 (fs) 繰り返し周波数 f_r = 1000 (Hz) 平均パワー E_ave = 700 (mW) ビーム径 φW = 10 (mm) とします。このパルスレーザー光を 焦点距離 f = 150 (mm) のレンズで集光し,最も高エネルギーの部分におけるレーザー照射強度を計算します。 まず,回折限界の式からスポットの面積 A_f を求めます。 焦点でのスポット径 W_f = 4λf/πW = 14.8 (μm) 焦点でのスポット面積 A_f = π(W_f/2)^2 = 1.72×10^-6 (cm2) 次に,単パルスエネルギーを計算します。 単パルスエネルギー E_p = E_ave / f_r = 0.700 (mJ) よって,単パルスレーザー照射強度 E_pa およびレーザー照射強度 E は, E_pa / A_f = 409 (J/cm2) E = E_pa / τ = 2.71×10^15 (W/cm2) = 2710 (TW/cm2) となります。…といいたいのですが,この値は余りにも大きく,かなり不安です。ちなみに,このレーザーは実際に存在し,この集光条件では音とともに名刺に穴があきます。 もしかしたら,フェムト秒レーザー特有の現象などを考慮に入れないといけないのでしょうか? どなたかご指摘をお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- レーザ光を集光させた場合の理論スポット径
ガウス分布のレーザを集光させた場合に,近似式 dmin = (4fλ)/(πD) [dmin:スポット径,f:集光レンズ集光距離,λ:波長,D:入射ビーム径] を用いているのですが,この式の導出法に疑問を持っています. 様々な文献を調べた結果,発散角θを W(z)=W0[1+(λz/(π(W0)^2))]^(1/2) のガウシアンビームTEM00のビーム径の分布の式を用いて θ=lim(z→∞)[W(z)/z ]=2λ/(πW0) [W0:スポット径] ・・・・・・* と算出し,その発散角がF/Dと一致すると考え, θ=2λ/(πW0)=F/D と置いて,W0つまりdminを算出する方法がありました. ここで疑問なのですが,*の発散角を算出する式では,θが微小な事からtanθ≒θと置いています. しかし,集光レンズを用いた場合には,θは微小ではなく,この近似は用いる事が出来ないかと疑問に思っています. 発散角を算出せずに, lim(z→∞)[W(z)/z]とF/Dのみを比較すれば良いのではないかと考えているのですが,どちらが正しいのでしょうか. ご回答の程を宜しくお願い致します.
- ベストアンサー
- 物理学
- レンズ径,焦点距離と収差について
レンズ径,焦点距離によって収差が異なると言うことを小耳にはさみました. 例えばレーザー光を集光させる時,できるだけ小さく絞りたい場合はどのような条件が必要なのでしょうか.
- ベストアンサー
- 物理学
- レーザ波長と対物レンズとピンホールの関係について
10月ぐらいからビームの研究を始めることになった者です。 始めるまではHe-Neの赤レーザ一本しか使うこともなかったのですが、この度数種類の波長のものを扱うことになりました。 これまでと同じように対物レンズ→ピンホール→コリメータレンズと普通に考えていたのですが、 私がセッティングしようとすると先生から波長とピンホールのマッチングは取れているのかと聞かれました。 この後、私なりにガウシアンビームやらレンズで集光したときのビームウエストやらを調べてはみましたが、 入射ビーム径と対物レンズ、ピンホールのマッチングというものが良く分かりません。 これらの関係、最適な組み合わせ等に詳しい方がいらっしゃいましたら、ご助言よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- レンズ 集光について
集光レンズについて。 50mmの入力レーザーを集光レンズを使って1000mで集光させたいです。 (1)1000mで集光できるのか、できないのか。 (2)できるならばレンズの条件 を考えたいのですが、どういう順番で考えていけば良いのでしょうか。 お詳しい方ご回答宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
初歩的なミス過ぎました。 ありがとうございます。