レーザースポット径計算機

レーザービームは伝搬中に完全な平行を保つわけではありません。有限のウエストには必ず伝搬角度の広がりがあるため、回折限界のビームでも拡大します。この計算機は標準的なガウシアンビームの式でその拡大をモデル化します。ウエストでのビーム径を半径に換算し、波長、伝搬距離、ビーム品質係数と組み合わせて観測面のスポット径を求めます。 レイリー長は、ビーム半径がウエストでの値からその平方根二倍になるまでの距離です。理想的なガウシアンビームでは、円周率とウエスト半径の二乗の積を波長で割った値です。実際のビームは品質係数 M² で表し、有効レイリー長は理想値をこの係数で割った長さになります。完全な TEM00 ビームでは M² は 1 で、追加のモード、収差、空間品質の乱れがあると 1 より大きくなります。 表示する発散角は遠視野の半角発散角です。M² と波長の積を、円周率とウエスト半径の積で割って求めます。全角はこの値の二倍です。スポット径にはレーザー工学で一般的な 1/e² 強度直径を使います。仕様書によっては半径、半値全幅、別のしきい値を示すため、異なる資料の値を比較する前に直径の定義を確認してください。 測定位置を統一してください。初期直径はビームウエストで測定し、距離もレーザー筐体やレンズからではなく、ウエストから測ります。レンズで新しい焦点が生じる場合は、その集光ウエストがレンズ後方の伝搬の起点になります。近軸ガウシアンモデルは、発散が比較的小さく、単一の M² 値で表せるビームに最も適しています。 この計算機は、光学調整、検出器サイズの選定、自由空間通信、レーザー安全計画、加工、イメージング、実験室の配置に役立ちます。直径、発散角、レイリー長をまとめて示すため、局所的なビーム径と長距離での挙動を把握できます。安全に関わる設計では、測定の不確かさ、開口によるクリッピング、大気の影響、メーカー公差も最終設計に含めてください。