Calculateur de taille du spot laser

Un faisceau laser ne reste pas parfaitement parallèle en se propageant. Même un faisceau limité par la diffraction s'élargit, car un col de taille finie implique nécessairement une distribution d'angles de propagation. Ce calculateur modélise cet élargissement avec les équations usuelles du faisceau gaussien. Il part du diamètre au col, le convertit en rayon, puis le combine à la longueur d'onde, à la distance de propagation et au facteur de qualité pour déterminer le diamètre du spot dans le plan d'observation. La longueur de Rayleigh est la distance sur laquelle le rayon du faisceau passe de sa valeur au col à cette valeur multipliée par la racine carrée de deux. Pour un faisceau gaussien idéal, elle vaut pi fois le carré du rayon au col, divisé par la longueur d'onde. Un faisceau réel est décrit par le facteur de qualité M² : la longueur de Rayleigh effective est donc divisée par ce facteur. M² vaut 1 pour un faisceau TEM00 parfait et dépasse 1 en présence de modes supplémentaires, d'aberrations ou d'une qualité spatiale imparfaite. La divergence affichée est le demi-angle de divergence en champ lointain. Elle vaut M² fois la longueur d'onde, divisé par le produit de pi et du rayon au col. L'angle total vaut le double. Le diamètre du spot correspond au seuil d'intensité 1/e², une convention courante en ingénierie laser. Les fiches techniques indiquent parfois un rayon, une largeur à mi-hauteur ou un autre seuil : vérifiez la définition avant de comparer des données de sources différentes. Utilisez des positions de mesure cohérentes. Le diamètre initial doit être mesuré au col du faisceau, et la distance doit partir de ce col, pas systématiquement du boîtier laser ou d'une lentille. Si une lentille crée un nouveau foyer, le col focalisé devient le point de départ de la propagation après la lentille. Le modèle gaussien paraxial convient surtout aux divergences modérées et aux faisceaux caractérisables par une seule valeur de M². Ce calculateur est utile pour l'alignement optique, le dimensionnement des détecteurs, les communications en espace libre, la sécurité laser, l'usinage, l'imagerie et l'aménagement des laboratoires. Il fournit ensemble diamètre, divergence et longueur de Rayleigh pour comprendre la taille locale du faisceau et son comportement à plus grande distance. Pour les applications critiques pour la sécurité, intégrez au dimensionnement final l'incertitude de mesure, le rognage par les ouvertures, les effets atmosphériques et les tolérances du fabricant.