Калькулятор расходимости лазерного пучка

Расходимость лазерного пучка описывает его расширение при удалении от самого узкого места. Калькулятор использует идеальную модель основной гауссовой моды с гладким профилем интенсивности. Радиус пучка определяется там, где интенсивность падает до единицы, деленной на e в квадрате, от осевого значения. Радиус перетяжки — этот радиус в точке минимального пятна. Для длины волны lambda и радиуса перетяжки w0 половинный угол расходимости в дальней зоне равен lambda, деленной на произведение pi и w0. Меньшая перетяжка дает большее угловое расширение, а большая — более коллимированный пучок. Длина Рэлея — расстояние от перетяжки, на котором радиус увеличивается в квадратный корень из двух раз. Она равна pi, умноженному на квадрат радиуса перетяжки и деленному на длину волны. В пределах примерно одной длины Рэлея пучок остается относительно узким; дальше его радиус все больше определяется углом расходимости дальней зоны. Радиус на осевом расстоянии z равен w0, умноженному на квадратный корень из единицы плюс квадрат отношения z к длине Рэлея. Страница принимает длину волны в нанометрах, радиус перетяжки в миллиметрах и расстояние в метрах. Перед расчетом значения переводятся в СИ. Показанная расходимость — половинный угол в миллирадианах. Некоторые спецификации указывают полный угол, который вдвое больше, поэтому перед сравнением проверьте принятое определение. Размер пучка выводится как радиус, а не диаметр; для полного диаметра удвойте его. Реальные пучки отличаются от дифракционно-ограниченной гауссовой модели. Их расходимость часто описывают, умножая идеальный результат на параметр качества M в квадрате. При астигматизме могут понадобиться отдельные измерения горизонтальной и вертикальной перетяжек. Ограничение апертурой, аберрации линз, многомодовая структура, тепловая линза и неточная юстировка также меняют распространение. Несмотря на ограничения, идеальный расчет полезен для выбора оптики, оценки запаса апертуры, анализа компромиссов фокусировки и задания наилучшего опорного случая. Для решений по безопасности или оборудованию учитывайте допуски, измеренный параметр качества и подходящий запас.