Calculateur de brillance laser

La brillance laser décrit la concentration de la puissance optique dans une petite surface et une plage étroite d'angles de propagation. Ce calculateur fournit l'irradiance moyenne, la surface du faisceau et la radiance à partir de trois caractéristiques pratiques : la puissance laser en régime continu, le diamètre du faisceau circulaire et le demi-angle de divergence en champ lointain. L'irradiance est la puissance divisée par la surface éclairée, tandis que la radiance divise la puissance par la surface et par l'angle solide. Ces grandeurs permettent de comparer des faisceaux de même puissance, mais aux propriétés de focalisation et de propagation très différentes. La surface du faisceau est calculée en multipliant pi par le carré du rayon, après conversion du diamètre saisi de millimètres en mètres. L'irradiance moyenne est ensuite la puissance divisée par cette surface. Pour estimer la radiance, le calculateur assimile la distribution angulaire à un petit cône circulaire dont l'angle solide vaut approximativement pi fois le carré du demi-angle de divergence. Les milliradians sont convertis en radians avant la mise au carré. La divergence intervenant au carré, même une amélioration modérée de l'étalement angulaire peut augmenter fortement la radiance. La définition du faisceau est importante. Un laser gaussien n'a pas de bord net, et le diamètre 1/e² annoncé ne contient qu'une fraction déterminée de la puissance totale. Cet outil utilise ce diamètre comme empreinte circulaire effective et donne donc la densité de puissance moyenne sur cette empreinte. Pour un profil gaussien idéal, l'irradiance maximale sur l'axe est environ le double de la moyenne fondée sur la surface 1/e². À l'inverse, un faisceau à profil plat est approximativement uniforme sur son ouverture nominale. Utilisez des valeurs mesurées dans les mêmes conditions de fonctionnement. La puissance laser peut varier selon le courant de commande, la température, les pertes optiques et le cadencement des impulsions. Pour les lasers à diode, le diamètre et la divergence peuvent aussi être spécifiés séparément suivant les axes rapide et lent. Un modèle elliptique est alors plus approprié que l'approximation circulaire employée ici. Les systèmes pulsés nécessitent une analyse de la puissance crête et de la durée des impulsions, en plus de la puissance moyenne. L'irradiance laser est importante pour le traitement des matériaux, le choix des détecteurs, les communications optiques, la microscopie, le pompage et l'évaluation de la sécurité. La radiance est particulièrement utile pour juger de l'efficacité de focalisation ou de couplage d'une source dans un système optique. Ce calculateur fournit des estimations de premier ordre selon une méthode explicite, mais ne remplace pas une évaluation formelle des risques laser. Pour travailler avec des faisceaux dangereux, utilisez toujours des mesures certifiées, des lunettes adaptées, des mesures de protection techniques et la norme de sécurité applicable.