当光束入射到球面反射镜时,设球面反射镜的半径为R,则球面反射镜引入的复振幅的变化正比于,其中凸面镜R>0,凹面镜R<0。球面镜对高斯光束的作用是改变了入射光束的位相,同时反射前后的半径不变,所以有
其中, R1和W1是入射光束的曲率半径和束腰,R2和W2是出射光束的曲率半径和束腰,球面镜有焦距f=-0.5R。高斯光束被反射的集中情形如图所示。点线表示将反射镜换成相应的透镜的效果,透镜焦距为f=-0.5R。
情形a:平面镜,R=∞,因此有R2=R1。平面镜仅仅改变光束的传播方向。
情形b:R=∞,即束腰位于镜面上,则R2=R/2。如果球面镜为凹面镜,则R为负,R也为负,反射光变为负的曲率,波前会聚。所以球面镜将光束会聚成光点。
情形c:R1=-R,即入射光束与球面镜有相同曲率,则R1=R2。此时入射波面与反射波面在透镜处相一致,光束反射,如果球面镜为凹面镜R<0,入射光是发散入射的(R1>0),则反射光为会聚光 R2<0。
资料:
1《光电子学》
2<fundamentals-of-photonics>