레이저 빔 발산각 계산기

가우시안 빔의 발산각, 레일리 길이, 지정 거리의 반경을 구하세요.

가우시안 빔 매개변수
진공 파장, 빔 허리 반경, 허리에서부터의 전파 거리를 입력하세요.

레이저 빔 발산이란?

레이저 빔 발산은 빔이 가장 좁은 지점에서 멀어지며 전파될 때 얼마나 퍼지는지를 나타냅니다. 이 계산기는 이상적인 기본 가우시안 빔 모델을 사용합니다. 세기 분포는 매끄럽고, 빔 반경은 세기가 축 위 값의 e 제곱분의 일로 감소하는 지점까지의 거리입니다. 빔 허리 반경은 최소 스폿에서의 이 반경입니다. 파장이 lambda이고 허리 반경이 w0이면 원거리 발산 반각은 lambda를 pi와 w0의 곱으로 나눈 값입니다. 따라서 허리가 작을수록 각도상 퍼짐이 커지고, 허리가 클수록 더 평행한 빔이 됩니다. 레일리 길이는 허리에서 빔 반경이 이의 제곱근 배가 되는 위치까지의 거리입니다. pi에 허리 반경의 제곱을 곱한 뒤 파장으로 나눈 값과 같습니다. 대략 한 레일리 길이 안에서는 빔이 비교적 좁게 유지되며, 더 멀리서는 반경이 점점 원거리 발산각에 따라 증가합니다. 축 방향 거리 z에서의 반경은 w0에 일과 z를 레일리 길이로 나눈 값의 제곱을 더한 값의 제곱근을 곱한 값입니다. 이 페이지는 파장을 나노미터, 허리 반경을 밀리미터, 거리를 미터로 입력받고 계산 전에 SI 단위로 변환합니다. 표시되는 발산각은 밀리라디안 단위의 반각입니다. 일부 규격은 반각의 두 배인 전각을 사용하므로 값을 비교하기 전에 정의를 확인하세요. 표시되는 빔 크기는 지름이 아니라 반경이며, 전체 빔 지름이 필요하면 두 배로 하세요. 실제 빔은 회절 한계 가우시안 모델과 다릅니다. 실제 발산각은 이상적인 결과에 M 제곱이라는 빔 품질 인자를 곱해 표현하는 경우가 많습니다. 비점수차가 있으면 수평과 수직 허리를 따로 측정해야 할 수도 있습니다. 광학적 잘림, 렌즈 수차, 다중 모드 구조, 열렌즈 효과, 정렬 오차도 전파를 바꿀 수 있습니다. 이러한 한계에도 이상적인 계산은 광학 소자 선택, 개구 여유 추정, 집속의 상충 관계 검토, 최상의 기준 설정에 유용합니다. 안전이나 하드웨어를 결정할 때는 공차, 측정된 빔 품질 인자, 적절한 여유를 포함하세요.

레이저 발산각 예제

파장, 허리, 거리발산각, 레일리 길이, 반경
1064 nm, 1 mm, 10 m0.338682 mrad, 2.952625 m, 3.531402 mm
632.8 nm, 0.5 mm, 0 m0.402853 mrad, 1.241147 m, 0.5 mm
532 nm, 1 mm, 0 m0.169341 mrad, 5.905249 m, 1 mm

빔 발산각 계산 방법

  1. 레이저 파장을 나노미터로 입력하세요.
  2. 세기가 e 제곱분의 일이 되는 빔 허리 반경을 밀리미터로 입력하세요.
  3. 허리에서부터 측정한 전파 거리를 입력하세요.
  4. 발산각, 레일리 길이, 빔 반경을 계산하세요.

자주 묻는 질문

발산각은 반각인가요, 전각인가요?

결과는 가우시안 빔의 원거리 발산 반각입니다. 규격에서 전각을 요구하면 두 배로 하세요.

빔 허리란 무엇인가요?

빔 반경이 최소인 위치입니다. 이상적인 가우시안 모델에서 이 위치의 파면 곡률 반경은 무한대입니다.

레일리 길이는 무엇을 나타내나요?

허리에서 반경이 이의 제곱근 배가 되는 지점까지의 거리입니다. 빔의 평행 영역을 가늠하는 데 유용합니다.

빔 품질도 반영하나요?

아니요. 식은 M 제곱이 일인 회절 한계 가우시안 빔을 가정합니다. 실제 빔의 측정된 품질 인자는 일반적으로 발산각을 증가시킵니다.

빔 반경과 지름은 같은가요?

아니요. 반경은 축에서 지정된 세기 경계까지의 거리입니다. 빔 지름은 표시된 반경의 두 배입니다.