激光光斑尺寸计算器

激光束在传播时并不会始终保持完全平行。即使是衍射极限光束也会扩展，因为有限尺寸的束腰必然包含一定范围的传播角度。本计算器使用标准高斯光束方程模拟这种扩展。它从束腰处的光束直径出发，将其换算为束腰半径，再结合波长、传播距离和光束质量因子，确定观察平面处的光斑直径。 瑞利长度是光束半径从束腰值增大到该值乘以二的平方根时所传播的距离。对于理想高斯光束，它等于圆周率乘以束腰半径的平方，再除以波长。实际光束用 M² 质量因子表示，因此有效瑞利长度会缩短为理想值除以该因子。完美 TEM00 光束的 M² 等于 1；具有额外模式、像差或不理想空间质量的光束，其 M² 大于 1。 显示的发散角为远场半角发散角，等于 M² 乘以波长，再除以圆周率与束腰半径的乘积。完整的角度范围是该值的两倍。光斑结果采用激光工程中常用的 1/e² 强度直径定义。规格表有时给出半径、半高全宽或其他阈值，因此在比较不同来源的数据前，应先确认直径的定义。 请保持测量位置一致。初始直径应在束腰处测量，距离也应从束腰起算，而不是直接从激光器外壳或透镜起算。如果透镜形成新的焦点，则聚焦后的束腰应作为透镜后传播的起点。近轴高斯模型最适合发散角较小、且可用单一 M² 值描述的光束。 本激光光斑尺寸计算器适用于光学对准、探测器尺寸选择、自由空间通信、激光安全规划、加工、成像和实验室布局。它同时提供直径、发散角和瑞利长度，帮助了解局部光束尺寸及远距离传播特性。对于安全关键设计，最终方案还应考虑测量不确定度、孔径截断、大气影响和制造商公差。