平頂光束

平頂光束是一種在圓形區域內有幾乎一致通量（能量密度）的雷射光束或電子束。一般是由高斯光束經過衍射光學元件而產生。平頂光束常用在工業上，例如在印刷電路板中的雷射鑽孔。平頂光束也常用在高功率的雷射系統中，這類系統利用一連串的光放大器產生強烈的光束。

基本介紹

• 中文名：平頂光束
• 外文名：Tophat beam
• 領域：物理學

高斯光束

在光學中，高斯光束（英語：Gaussian beam）是橫向電場以及輻照度分布近似滿足高斯函式的電磁波光束。許多雷射都近似滿足高斯光束的條件，在這種情況里，雷射在光諧振腔里以TEM₀₀波模（橫向基模）傳播。當它在滿足近衍射極限的鏡片中發生折射時，高斯光束會變換成另一種不同參數的高斯光束，因此，高斯光束是雷射光學裡一種方便、廣泛套用的模型。

描述高斯光束的數學函式是亥姆霍茲方程的一個近軸近似解（屬於小角近似的一種）。這個解具有高斯函式的形式，代表了光束中電場分量的復振幅。儘管電磁波的傳播包括電場和磁場兩部分，研究其中任一個場，就足以描述波在傳播時的性質。

高斯光束中，場的行為可以通過幾個參數加以刻畫，如光斑大小，曲率半徑，古依相移等。

亥姆霍茲方程的近軸近似解可能不止一個。笛卡爾坐標系下求解可得一類稱為厄米-高斯模的解，在柱坐標中求解則得到一類稱為拉蓋爾-高斯模的解。對這兩類解，最低階都是高斯光束，高階解則描述了光學諧振腔中的高階橫向模。

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