Laserstrahl-Divergenz-Rechner

Die Laserstrahldivergenz beschreibt, wie sich ein Strahl bei der Ausbreitung von seiner engsten Stelle aus aufweitet. Dieser Rechner verwendet das ideale Gaußstrahlmodell der Grundmode mit glattem Intensitätsprofil. Der Strahlradius wird dort gemessen, wo die Intensität auf eins durch e zum Quadrat des Achsenwerts fällt. Der Taillenradius ist dieser Radius am kleinsten Strahlfleck. Für Wellenlänge lambda und Taillenradius w0 ist der Fernfeld-Halbwinkel gleich lambda geteilt durch das Produkt aus pi und w0. Eine kleinere Taille führt somit zu größerer Winkelaufweitung, eine größere Taille zu einem stärker kollimierten Strahl. Die Rayleigh-Länge ist der Abstand von der Taille, bei dem der Radius um den Faktor Quadratwurzel aus zwei gewachsen ist. Sie ist gleich pi mal Taillenradius zum Quadrat geteilt durch Wellenlänge. Innerhalb ungefähr einer Rayleigh-Länge bleibt der Strahl vergleichsweise schmal; weiter entfernt folgt sein Radius zunehmend dem Fernfeld-Divergenzwinkel. Im axialen Abstand z beträgt der Radius w0 mal der Quadratwurzel aus eins plus dem Quadrat des Verhältnisses von z zur Rayleigh-Länge. Diese Seite akzeptiert die Wellenlänge in Nanometern, den Taillenradius in Millimetern und die Entfernung in Metern. Vor der Berechnung werden die Werte in SI-Einheiten umgerechnet. Die angezeigte Divergenz ist ein Halbwinkel in Milliradiant. Manche Spezifikationen nennen den vollen Winkel, der doppelt so groß ist. Prüfen Sie daher vor Vergleichen die Definition. Die angezeigte Strahlgröße ist ein Radius, kein Durchmesser; für den Durchmesser verdoppeln Sie den Wert. Reale Strahlen weichen vom beugungsbegrenzten Gaußmodell ab. Ihre Divergenz wird häufig durch Multiplikation des Idealwerts mit dem Strahlqualitätsfaktor M-Quadrat beschrieben. Astigmatismus kann getrennte horizontale und vertikale Taillenmessungen erfordern. Abschattung, Linsenaberrationen, Multimodenstruktur, thermische Linsen und unvollkommene Justage können die Ausbreitung zusätzlich verändern. Trotz dieser Grenzen hilft die Idealrechnung bei der Optikauswahl, der Abschätzung freier Apertur, der Bewertung von Fokussierungskompromissen und der Bestimmung eines Bestfall-Referenzwerts. Berücksichtigen Sie bei Sicherheits- oder Hardwareentscheidungen Toleranzen, den gemessenen Strahlqualitätsfaktor und eine geeignete Reserve.