激光光束发散角计算器

激光光束发散描述光束离开最窄位置后，随传播而扩展的程度。本计算器采用理想基模高斯光束模型，其强度分布平滑，光束半径定义为强度下降到轴上强度的 e 平方分之一处的径向距离。束腰半径就是最小光斑处的这一半径。对于波长 lambda 和束腰半径 w0，远场半发散角等于 lambda 除以 pi 与 w0 的乘积。因此，束腰越小，角度扩展越大；束腰越大，光束越接近准直。 瑞利长度是从束腰到光束半径增大为原来二的平方根倍处的距离，等于 pi 乘以束腰半径平方，再除以波长。在约一个瑞利长度内，光束保持相对狭窄；距离更远时，半径越来越接近由远场发散角决定的变化规律。轴向距离 z 处的半径为 w0 乘以一加上 z 与瑞利长度之比的平方后的平方根。 本页面接受以纳米表示的波长、以毫米表示的束腰半径，以及以米表示的距离。计算前会将这些值换算为国际单位。显示的发散角是以毫弧度表示的半角。某些规格给出的是全发散角，即半角的两倍，因此比较数值前务必确认约定。显示的光束尺寸是半径而不是直径；需要完整光束直径时，应将其乘以二。 实际光束会偏离衍射极限高斯模型，通常通过将理想结果乘以称为 M 平方的光束质量因子来表示其发散角。像散还可能要求分别测量水平与垂直方向的束腰。光学截断、透镜像差、多模结构、热透镜效应和对准误差，也会进一步改变传播。即使存在这些限制，理想计算仍有助于选择光学元件、估算通光孔径余量、评估聚焦取舍，以及建立最佳情况基准。涉及安全或硬件决策时，请纳入公差、实测光束质量因子及适当裕量。