在2021年的新版光學名詞中,收錄了光束指向穩定度這一名詞,本文對該名詞相關(guan) 的定義(yi) 和方法進行說明
在《光學名詞》2021版中光束指向穩定度(beam pointing stability)的解釋為(wei) :描述光束軸角偏移程度的一個(ge) 參數。以光束軸角偏
移的2倍標準差表示。
下麵針對這一解釋,進行說明。
在描述隨機變量分布式,大多用到的參數是μ表示的期望和σ^2表示的方差。其中期望指的是由密度函數曲線f(x)和橫軸x圍成的曲麵重
心的橫坐標。方差是隨機變量X偏離其期望μ的一個(ge) 度量。
期望
若g(X)是隨機變量X的函數,則g(X)也是隨機變量,g(x)的期望定義(yi) 為(wei) :
離散型:
連續型:
當g(X)=X時,隨機變量的期望可以定義(yi) 為(wei)
如果對應的級數或者積分絕對收斂,則下式也成立
當然,g(X)的期望也可能不存在。
n階矩
n階矩的定義(yi) 為(wei) :
n階中心矩的定義(yi) 為(wei) :
方差和標準差
2階中心矩被稱為(wei) 方差或離差,用σ^2表示,即:
其中σ_x被稱為(wei) 標準差
加權平均和算術平均
在離散情況下,期望是數值和概率作為(wei) 權重的加權平均
均勻分布的概率和期望是:
在連續情況下,在有限區間[a,b]上連續均勻分布的密度函數是:
因此:
光束軸(beam axis)
在均勻介質內(nei) 的光束傳(chuan) 播方向上,連接光束橫截麵能量(功率)一階矩所定義(yi) 的連續點的直線。
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