拉盖尔-高斯光束原理及公式

拉盖尔-高斯光束是一种特殊的光束，它的光强分布在横向和纵向都符合高斯分布的规律。这种光束在激光技术、光通信和光学成像等领域有着广泛的应用。

拉盖尔-高斯光束的数学表达式为：

$E(r,\theta,z)=\frac{u_0w_0}{w(z)}exp(-\frac{r^2}{w^2(z)})exp(-ikz)exp(-i\frac{k}{2z}r^2)$

其中，$E(r,\theta,z)$是光束的电场强度，$u_0$是光束的初级高斯模式，$w_0$是光束的横向光斑半径，$w(z)$是光束的横向光斑半径随着传播距离z的变化，$k$是光波数。

拉盖尔-高斯光束的特点是，它的光斑半径会随着传播距离的增加而增加，但是光束的横向相干长度会保持不变。这种光束的横向光斑半径和纵向光斑半径之比为$w(z)/z_R$，其中$z_R=\pi w_0^2/\lambda$是光束的瑞利长度。

拉盖尔-高斯光束的应用包括激光切割、激光打标、激光焊接、光学成像、光通信等领域。