Калькулятор яркости лазера

Яркость лазера описывает, насколько сильно оптическая мощность сосредоточена на малой площади и в узком диапазоне углов распространения. Этот калькулятор определяет среднюю облучённость, площадь пучка и энергетическую яркость по трём практическим параметрам: мощности непрерывного лазера, диаметру круглого пучка и полууглу расходимости в дальней зоне. Облучённость — это мощность, делённая на освещённую площадь, а энергетическая яркость учитывает также деление на телесный угол. Эти величины помогают сравнивать пучки одинаковой мощности, но с существенно разными свойствами фокусировки и распространения. Площадь пучка рассчитывается как пи, умноженное на квадрат радиуса, после перевода введённого диаметра из миллиметров в метры. Средняя облучённость равна мощности, делённой на эту площадь. Для оценки энергетической яркости калькулятор рассматривает угловое распределение как узкий круговой конус с телесным углом, приблизительно равным пи, умноженному на квадрат полуугла расходимости. Перед возведением в квадрат миллирадианы переводятся в радианы. Поскольку расходимость входит в квадрате, даже умеренное уменьшение углового разброса может значительно повысить яркость. Определение пучка имеет значение. У гауссовых лазеров нет чёткой границы, а указанный диаметр по уровню 1/e² охватывает лишь определённую долю полной мощности. Этот инструмент использует такой диаметр как эффективную круглую область и поэтому выдаёт среднюю плотность мощности по этой области. Пиковая осевая облучённость идеального гауссова профиля примерно вдвое выше средней, рассчитанной по площади 1/e². Пучок с плоским профилем, напротив, приблизительно однороден в пределах заявленной апертуры. Используйте значения, измеренные в одном и том же режиме работы. Мощность лазера может зависеть от тока накачки, температуры, оптических потерь и временных параметров импульсов. Для диодных лазеров диаметр и расходимость также могут указываться отдельно по быстрой и медленной осям. В этом случае эллиптическая модель подходит лучше используемого здесь кругового приближения. Для импульсных систем помимо средней мощности требуется анализ пиковой мощности и длительности импульса. Облучённость лазера важна при обработке материалов, выборе детекторов, в оптической связи, микроскопии, накачке и оценке безопасности. Энергетическая яркость особенно полезна для оценки того, насколько эффективно источник можно сфокусировать или ввести в оптическую систему. Калькулятор даёт прозрачные оценки первого приближения, но не заменяет полноценную оценку лазерной опасности. При работе с опасными пучками всегда используйте сертифицированные измерения, подходящие защитные очки, инженерные меры защиты и применимый стандарт безопасности.