Calculadora de tamanho do ponto laser

Um feixe laser não permanece perfeitamente paralelo durante a propagação. Mesmo um feixe limitado por difração se expande, pois uma cintura finita necessariamente contém uma distribuição de ângulos de propagação. Esta calculadora modela essa expansão com as equações padrão do feixe gaussiano. Ela parte do diâmetro na cintura, converte esse valor em raio e o combina com comprimento de onda, distância de propagação e fator de qualidade para determinar o diâmetro do ponto no plano de observação. O alcance de Rayleigh é a distância em que o raio do feixe cresce do valor na cintura até esse valor multiplicado pela raiz quadrada de dois. Para um feixe gaussiano ideal, equivale a pi vezes o quadrado do raio da cintura dividido pelo comprimento de onda. Um feixe real é representado pelo fator de qualidade M², de modo que o alcance efetivo é reduzido pela divisão por esse fator. M² é igual a 1 para um feixe TEM00 perfeito e maior que 1 para feixes com modos adicionais, aberrações ou qualidade espacial imperfeita. A divergência exibida é o semiângulo de divergência de campo distante. Ela equivale a M² vezes o comprimento de onda dividido pelo produto de pi e do raio da cintura. O ângulo total é o dobro desse valor. O resultado do ponto usa o diâmetro de intensidade 1/e², uma convenção comum em engenharia laser. Fichas técnicas às vezes informam raio, largura à meia altura ou outro limiar; confira a definição de diâmetro antes de comparar valores de fontes diferentes. Use posições de medição consistentes. O diâmetro inicial deve ser medido na cintura do feixe, e a distância deve partir dessa cintura, não automaticamente da carcaça do laser ou da lente. Se uma lente criar um novo foco, a cintura focalizada passa a ser o ponto inicial da propagação após a lente. O modelo gaussiano paraxial funciona melhor para divergências moderadas e feixes caracterizados por um único valor de M². Esta calculadora é útil para alinhamento óptico, dimensionamento de detectores, comunicação em espaço livre, planejamento de segurança laser, usinagem, formação de imagens e organização de laboratórios. Ela fornece diâmetro, divergência e alcance de Rayleigh em conjunto para esclarecer tanto o tamanho local do feixe quanto seu comportamento a maiores distâncias. Em aplicações críticas para a segurança, inclua incerteza de medição, recorte por aberturas, efeitos atmosféricos e tolerâncias do fabricante no projeto final.