Hva er strålediameteren?

Stråldiameter er en måling av størrelsen på en lysstråle eller annen elektromagnetisk stråling, for eksempel en laser. Det er diameteren på en hvilken som helst linje som er vinkelrett på og krysser bjelkeaksen, og er dobbelt så lang som strålingsradiusen. For en sirkulær bjelke er dens lengde definert som lengden på et linjesegment som passerer gjennom midten av bjelken og har sine endepunkter på bjelkens motstående kanter. Hvis bjelken er elliptisk, kan dens diameter spesifiseres som lengden på enten hoved- eller mindreaksen til ellipsen. Hvis strålen ikke har sirkulær symmetri, blir det ofte referert til bjelkevidde.

De fleste elektromagnetiske bjelker har ikke skarpt definerte kanter, slik faste gjenstander gjør, og bjelkeavvik betyr at bredden ikke er konstant langs hele bjelkens lengde. Dermed er det en rekke måter å definere bjelkens diameter. Måling av stråldiameter gjøres med en enhet som kalles en laserstråleprofil. Punktet på bjelken der bjelkediameteren er smalest kalles bjelkets midje.

Stråldiameter er et viktig attributt for lasere. Bjelker med større diameter får mindre bjelkeavvik, som er et mål på hvor raskt lyset fra strålen sprer seg fra bjelkelivet. Stråler med lav divergens har dermed høyere strålekvalitet, en måling av hvor tett fokusert en laserstråle forblir mens den beveger seg. En stråles optiske intensitet er mengden optisk kraft strålen leverer per arealenhet ved målet, så en laser med lav stråledivergens vil ha større optisk intensitet enn en stråle med samme optiske kraft, men høyere stråledivergens. Dette er viktig for mange laserapplikasjoner, for eksempel skjæring, boring og fjernsveising i industrien og lasermikroskopi innen biologisk vitenskap.

Det er en avveining mellom laserstrålekvalitet og størrelsen på laseren, ettersom en laser med et mindre objektiv har en mindre strålediameter og vil lide større strålediversitet, alt annet er likt. Å gjøre en laser mindre, noe som ofte er ønskelig av hensyn til bekvemmelighet og pris, mens du opprettholder høye strålekvalitet krever forbedringer i andre deler av designen. Dette kan gjøres ved å bruke optiske komponenter av høyere kvalitet, optimalisert resonatordesign og innretting, og bruk av laserforsterkningsmedier som er mindre utsatt for forvrengning av termiske effekter som termisk linsing.