論激光的發(fā)散角能有多小
激光的射程和發(fā)散角有很大的關(guān)系,發(fā)散角越小,光線越集中,射程就越遠(yuǎn)。很多人認(rèn)為激光的光束從出光口往天上看時(shí),看上去如果是一條粗細(xì)不變的“平行”光束,就是發(fā)散角最小的,實(shí)際上這是錯(cuò)的。假如說(shuō)激光的發(fā)散角無(wú)限趨近于0,那隨著距離增加,光束的粗細(xì)幾乎不變,但是從出光口往激光遠(yuǎn)端看的時(shí)候,根據(jù)觀察相同物體時(shí)近大遠(yuǎn)小的規(guī)律,此時(shí)激光的遠(yuǎn)端應(yīng)該越來(lái)越細(xì),在最遠(yuǎn)處形成一個(gè)“尖端”,參考第一幅圖,圖中為加了大口徑擴(kuò)束鏡后發(fā)散角特別小的綠激光(520nm1瓦)。
對(duì)比圖中的紅光(2瓦638nm),紅光的“尖端”比綠光更“圓”,更粗一點(diǎn),發(fā)散角就越大。 激光的發(fā)散角主要和出光口徑有關(guān)(具體原因感興趣的可以自己去了解一下),相同激光二極管,出光口徑越大,發(fā)散角越小。因此激光擴(kuò)束鏡遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止增寬光線的作用,還大大提高了激光的射程。此外,不同的激光管對(duì)激光的發(fā)散角也有很大影響,比如同出光口徑下,532nm固體激光光源(DPSS)發(fā)散角就比一般的半導(dǎo)體激光二極管小很多。
圖中為532nm800mW固體激光管手電,出光口徑1.5厘米,比上圖紅光(口徑約2厘米)發(fā)散角還小一些。另外普通激光管經(jīng)過(guò)特殊處理的后發(fā)散角也更小,比如有些光斑為方形的激光管,發(fā)散角也相對(duì)普通激光管更小。另外單模的激光管發(fā)散角比多模的激光管小一些。但是,由于大功率DPSS激光管制造工藝復(fù)雜,單模激光管功率太小,因此這兩種激光管一般不適合用于高級(jí)的量產(chǎn)激光手電或者指示器上,總體來(lái)說(shuō),個(gè)人覺(jué)得加大口徑擴(kuò)束鏡或者特殊處理普通激光管是比較經(jīng)濟(jì),有效的方式。但是假如不考慮其他限制,假如把普通激光管特殊處理后,再加一個(gè)特別大的擴(kuò)束鏡(比如像地對(duì)空探照燈一樣大),發(fā)散角理論上理想情況下會(huì)趨近于0(個(gè)人觀點(diǎn)),那有沒(méi)有可能當(dāng)以上條件均滿(mǎn)足時(shí),激光會(huì)射到月亮上。
最后說(shuō)一下,激光的發(fā)散角并非越小越好,要看用于哪些事情,比如說(shuō)激光舞臺(tái)燈,激光投影儀那些,都需要合適的發(fā)散角才能達(dá)到最好的效果。另外激光能量較高,使用時(shí)要注意環(huán)境適合哪種類(lèi)型,哪種發(fā)散角的激光,除了遇險(xiǎn)逃生或者正當(dāng)防衛(wèi)外,一定不能照射人,野生動(dòng)物,交通工具等。新玩家建議從綠光開(kāi)始,綠光手電相對(duì)于其他顏色來(lái)說(shuō)通常功率很小,但是亮度很高(由于人眼對(duì)綠光更敏感,綠光通常比紅,藍(lán)光亮很多),即比較安全,又能滿(mǎn)足新玩家對(duì)亮度的追求,加擴(kuò)束鏡后是遠(yuǎn)射首選。