Calculadora de brilho laser

O brilho laser descreve quanto da potência óptica está concentrado em uma pequena área e em uma faixa estreita de ângulos de propagação. Esta calculadora fornece irradiância média, área do feixe e radiância a partir de três especificações práticas: potência laser de onda contínua, diâmetro do feixe circular e semiângulo de divergência no campo distante. A irradiância é a potência dividida pela área iluminada, enquanto a radiância divide a potência pela área e pelo ângulo sólido. Essas grandezas ajudam a comparar feixes que podem ter a mesma potência, mas comportamentos de focalização e propagação muito diferentes. A área do feixe é calculada como pi vezes o raio ao quadrado, após converter o diâmetro informado de milímetros para metros. A irradiância média é então a potência dividida por essa área. Para estimar a radiância, a calculadora trata a distribuição angular como um pequeno cone circular, com ângulo sólido aproximadamente igual a pi vezes o quadrado do semiângulo de divergência. Milirradianos são convertidos em radianos antes de elevar ao quadrado. Como a divergência aparece ao quadrado, mesmo uma melhora moderada na dispersão angular pode aumentar muito a radiância. A definição do feixe importa. Lasers gaussianos não têm uma borda nítida, e o diâmetro 1/e² especificado abrange uma fração da potência total, não toda ela. Esta ferramenta usa esse diâmetro como região circular efetiva e, por isso, informa a densidade média de potência nessa região. A irradiância de pico no eixo de um perfil gaussiano ideal é cerca do dobro da média baseada na área 1/e². Já um feixe de perfil plano é aproximadamente uniforme dentro da abertura indicada. Use valores medidos na mesma condição de operação. A potência do laser pode variar com a corrente de acionamento, a temperatura, as perdas ópticas e a temporização dos pulsos. Em lasers de diodo, o diâmetro e a divergência também podem ser especificados separadamente nos eixos rápido e lento. Nesse caso, um modelo elíptico é mais adequado do que a aproximação circular usada aqui. Sistemas pulsados exigem análise da potência de pico e da duração do pulso, além da potência média. A irradiância laser é importante no processamento de materiais, na seleção de detectores, na comunicação óptica, na microscopia, no bombeamento e na avaliação de segurança. A radiância é especialmente útil para avaliar a eficiência de focalização ou de acoplamento de uma fonte a um sistema óptico. A calculadora oferece estimativas de primeira ordem com método transparente, mas não substitui uma avaliação formal dos riscos do laser. Ao trabalhar com feixes perigosos, use sempre medições certificadas, óculos de proteção adequados, controles de engenharia e a norma de segurança aplicável.