雷射亮度計算器

雷射亮度描述光功率集中在小面積及狹窄傳播角度範圍內的程度。本計算器根據連續波雷射功率、圓形光束直徑及遠場半角發散角這三項實用規格，計算平均輻照度、光束面積與輻亮度。輻照度是功率除以照射面積，輻亮度則是功率同時除以面積與立體角。這些物理量有助於比較功率相同、但聚焦與傳播特性差異很大的光束。 將輸入的毫米直徑換算為公尺後，光束面積以圓周率乘以半徑平方計算。平均輻照度則是功率除以此面積。估算輻亮度時，計算器將角度分布視為小圓錐，其立體角近似為圓周率乘以半角發散角的平方。毫弧度會先換算為弧度再平方。由於發散角以平方形式出現，即使角度擴散僅稍微改善，也可能大幅提高輻亮度。 光束定義十分重要。高斯雷射沒有明確邊界，標示的 1/e² 直徑只涵蓋總功率的特定比例，而非全部。本工具以該直徑對應的圓形區域作為有效光斑，因此顯示的是此區域上的平均功率密度。理想高斯分布的軸上峰值輻照度約為依 1/e² 面積計算之平均值的兩倍。相較之下，平頂光束在標示的孔徑範圍內大致均勻。 請使用相同操作條件下的量測值。雷射功率可能隨驅動電流、溫度、光學損耗與脈衝時序變化。二極體雷射的光束直徑與發散角也可能分別沿快軸和慢軸標示；此時橢圓模型比本工具採用的圓形近似更合適。脈衝系統除了平均功率，還需要分析峰值功率與脈衝持續時間。 雷射輻照度對材料加工、偵測器選型、光通訊、顯微成像、泵浦與安全評估都很重要。評估光源能否有效聚焦或耦合進光學系統時，輻亮度尤其有用。本計算器提供計算方式明確的一階估算，但不能取代正式的雷射危害評估。操作危險光束時，務必使用經認證的量測結果、合適的護目鏡及工程控制措施，並遵循適用的安全標準。