Théorie; Comprendre Le Facteur M 2; Paramètres De Propagation - Gentec-EO Beamage Serie Guide De L'utilisateur

Manuel de l'utilisateur du Beamage-M²
4. THÉORIE
4.1. COMPRENDRE LE FACTEUR M
On peut considérer le facteur sans unité M
laser. Il indique l'écart entre le profil du faisceau et le profil gaussien théorique à la même longueur
d'onde. Il est défini mathématiquement comme le ratio entre le
mesuré (la largeur du faisceau au col du faisceau w
faisceau gaussien théorique. Ainsi, un faisceau gaussien idéal TEM
de un (1). Puisqu'un faisceau gaussien idéal diverge plus lentement que tout autre faisceau, M
toujours plus grand que un. Une valeur de M
à une faible divergence et une bonne capacité de focalisation. Les lasers multimodes possèdent des
2
facteurs M plus élevés.
4.1.1. Paramètres de propagation
Dans les équations qui suivent, « th » indique une valeur théorique et « exp » indique une valeur réelle ou
expérimentale.
Le col du faisceau (beam waist) est défini comme l'endroit le long de l'axe de propagation du faisceau où
le rayon du faisceau atteint sa valeur minimale (voir la Figure 4-1). Dans le cas d'un faisceau gaussien
théorique, la largeur de faisceau en tout point z le long de l'axe du faisceau est donnée par l'équation
1
suivante :
où �� est la longueur d'onde du laser et ��
Comme illustré à la
Figure 4-1
de l'axe de propagation) entre le col et la position où le rayon du faisceau est
position du col (c.-à-d. le double de la section transversale).
1 Siegman, A. E., 1993. Defining, measuring, and optimizing laser beam quality. Proceedings of SPIE,
Volume 1868, pp. 2-12.
Révision 6
2
2
comme un indicateur quantitatif de la qualité du faisceau
0
2
près de 1 indique un faisceau d'excellente qualité, associé
�� (��) = ��
��ℎ 0
,
le rayon théorique au col du faisceau.
0��ℎ
, la longueur de Rayleigh théorique ��
Figure 4-1 : Paramètres d'un faisceau gaussien.
produit des paramètres du faisceau
, multipliée par le demi-angle de divergence θ) et d'un
monomode présente un facteur M
00
2
����
√ 1 + (
)
2
����
0
correspond à la distance (le long
�� ��ℎ
2
√ 2 fois plus grande qu'à la
15
2
est