Qual è il diametro del raggio?
Il diametro del raggio è una misurazione della dimensione di un raggio di luce o di altre radiazioni elettromagnetiche, come un laser. È il diametro su qualsiasi linea perpendicolare e interseca l'asse del raggio ed è doppio della lunghezza del raggio del raggio. Per un raggio circolare, la sua lunghezza è definita come la lunghezza di un segmento di linea che passa attraverso il centro del raggio e ha i suoi endpoint sui bordi opposti del raggio. Se il raggio è ellittico, il suo diametro può essere specificato come lunghezza dell'asse maggiore o minore dell'ellisse. Se il raggio non ha una simmetria circolare, la larghezza del raggio viene spesso indicata.
La maggior parte dei raggi elettromagnetici non hanno bordi fortemente definiti, come fanno gli oggetti solidi e la divergenza del raggio significa che la loro larghezza non è costante per l'intera lunghezza del raggio. Pertanto, ci sono diversi modi per definire il diametro del raggio. La misurazione del diametro del raggio viene eseguita con un dispositivo chiamato profiler di raggio laser. Il punto sul raggio in cui il raggio diametroEr è più stretto si chiama vita del raggio.
Diametro del raggio è un attributo importante dei laser. I raggi con un diametro maggiore soffrono di meno divergenza del raggio, che è una misurazione della rapidità con cui la luce del raggio si diffonde dalla vita del raggio. I raggi con bassa divergenza hanno quindi una qualità del raggio più elevata, una misurazione di come rimane un raggio laser strettamente focalizzato mentre viaggia. L'intensità ottica di un raggio è la quantità di potenza ottica che il raggio fornisce per unità di area al bersaglio, quindi un laser con bassa divergenza del fascio avrà una maggiore intensità ottica di un raggio con la stessa potenza ottica ma una maggiore divergenza del raggio. Questo è importante per molte applicazioni laser, come il taglio, la perforazione e la saldatura a distanza nell'industria e nella microscopia laser nella scienza biologica.
c'è un compromesso tra la qualità del raggio laser e le dimensioni del laser, poiché un laser con una lente più piccola ha un diame di raggio più piccoloter e soffriranno una maggiore divergenza del raggio, tutte le altre cose sono uguali. Rendere un laser più piccolo, il che è spesso desiderabile per motivi di convenienza e costi, pur mantenendo un'alta qualità del raggio richiede miglioramenti in altre parti del design. Questo può essere fatto utilizzando componenti ottici di qualità superiore, progettazione e allineamento del risonatore ottimizzati e l'uso di mezzi di guadagno laser che sono meno inclini a distorcere effetti termici come lenti termiche.