Hvad er strålediameteren?
Strålediameter er en måling af størrelsen på en lysstråle eller anden elektromagnetisk stråling, såsom en laser. Det er diameteren på enhver linje, der er vinkelret på og skærer bjælkeaksen, og som er dobbelt så lang som strålens radius. For en cirkulær bjælke er dens længde defineret som længden af et linjesegment, der passerer gennem bjælkens centrum og har sine endepunkter på bjælkens modsatte kanter. Hvis bjælken er elliptisk, kan dens diameter specificeres som længden på enten hoved- eller mindreaksen på ellipsen. Hvis strålen ikke har cirkulær symmetri, henvises der ofte til strålebredden i stedet.
De fleste elektromagnetiske bjælker har ikke skarpt definerede kanter, som faste genstande gør, og stråledivergens betyder, at deres bredde ikke er konstant langs hele bjælkens længde. Der er således en række måder at definere strålens diameter på. Måling af strålediameter udføres med en enhed kaldet en laserstråleprofil. Punktet på bjælken, hvor strålediameteren er smalest kaldes bjælke taljen.
Strålediameter er en vigtig egenskab ved lasere. Bjælker med en større diameter får mindre stråledivergens, hvilket er en måling af, hvor hurtigt lyset fra strålen spreder sig fra bjælkelevet. Stråler med lav divergens har således højere strålekvalitet, en måling af, hvor tæt fokuseret en laserstråle forbliver, når den bevæger sig. En stråles optiske intensitet er den mængde optisk effekt, strålen leverer pr. Enhed af arealet ved målet, så en laser med lav stråledivergens vil have større optisk intensitet end en stråle med den samme optiske effekt, men højere strålediversitet. Dette er vigtigt for mange laserapplikationer, såsom skæring, boring og fjernsvejsning i industrien og lasermikroskopi inden for biologisk videnskab.
Der er en afveksling mellem laserstrålekvalitet og størrelsen på laseren, da en laser med en mindre linse har en mindre strålediameter og vil lide større strålediversitet, alt andet lige. At gøre en laser mindre, hvilket ofte er ønskeligt af hensyn til bekvemmelighed og omkostninger, mens opretholdelse af høj strålekvalitet kræver forbedringer i andre dele af designet. Dette kan gøres ved at bruge optiske komponenter af højere kvalitet, optimeret resonatordesign og justering og anvendelse af laserforstærkningsmedier, der er mindre tilbøjelige til at fordreje termiske effekter såsom termisk linse.