Was ist der Strahldurchmesser?

Strahldurchmesser ist eine Messung der Größe eines Lichtstrahls oder einer anderen elektromagnetischen Strahlung, wie z. B. eines Lasers. Es ist der Durchmesser auf jeder Linie, die senkrecht zur Strahlachse ist und sich überschneidet und die Länge des Strahlradius doppelt so hoch ist. Für einen kreisförmigen Strahl ist seine Länge als die Länge eines Liniensegments definiert, das durch die Mitte des Strahls fließt und ihre Endpunkte an den gegenüberliegenden Kanten des Strahls aufweist. Wenn der Strahl elliptisch ist, kann sein Durchmesser als Länge der Haupt- oder Nebenachse der Ellipse angegeben werden. Wenn der Strahl keine kreisförmige Symmetrie aufweist, wird die Strahlbreite häufig verwiesen. Somit gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, den Durchmesser des Strahls zu definieren. Die Messung des Strahldurchmessers erfolgt mit einem Gerät, das als Laserstrahlprofiler bezeichnet wird. Der Punkt auf dem Strahl, an dem der Strahldurchmesserer ist am engsten wird die Strahltaille genannt.

Strahldurchmesser ist ein wichtiges Attribut von Lasern. Balken mit einem größeren Durchmesser leiden weniger Strahldivergenz, was eine Messung darstellt, wie schnell sich das Licht des Strahls von der Strahltaille ausbreitet. Balken mit geringer Divergenz haben somit eine höhere Strahlqualität, eine Messung, wie stark ein Laserstrahl auf dem Weg ist, wenn er fließt. Die optische Intensität eines Strahls ist die Menge an optischer Leistung, die der Strahl pro Flächeneinheit am Ziel liefert, sodass ein Laser mit einer Divergenz mit niedrigem Strahl eine größere optische Intensität aufweist als ein Strahl mit der gleichen optischen Leistung, aber einer höheren Strahldivergenz. Dies ist wichtig für viele Laseranwendungen wie Schneiden, Bohrungen und Fernschweißen in der Industrie und Lasermikroskopie in der biologischen Wissenschaft.

Es gibt einen Kompromiss zwischen Laserstrahlqualität und der Größe des Lasers, da ein Laser mit einem kleineren Objektiv einen kleineren Strahldurchmesser hatter und wird eine größere Strahldivergenz erleiden, alle anderen Dinge sind gleich. Einen Laser kleiner zu machen, was aus Gründen der Bequemlichkeit und Kosten oft wünschenswert ist und gleichzeitig die Qualität mit hoher Strahlqualität in anderen Teilen des Designs verbessert werden muss. Dies kann durch die Verwendung von optischen Komponenten von höherer Qualität, optimiertes Resonatordesign und -ausrichtung sowie die Verwendung von Lasergewinnmedien erfolgen, die weniger anfällig für die Verzerrung von thermischen Effekten wie thermischer Linsen sind.