Jaka jest średnica wiązki?

Średnica wiązki

​​jest pomiarem wielkości wiązki światła lub innego promieniowania elektromagnetycznego, takiego jak laser. Jest to średnica na dowolnej linii, która jest prostopadła i przecina oś belki i jest podwójna długość promienia wiązki. W przypadku wiązki okrągłej jej długość jest zdefiniowana jako długość segmentu linii, który przechodzi przez środek wiązki i ma swoje punkty końcowe na przeciwnych krawędziach wiązki. Jeśli wiązka jest eliptyczna, jej średnica można określić jako długość głównej lub mniejszej osi elipsy. Jeśli wiązka nie ma symetrii kołowej, szerokość wiązki jest często określana.

Większość wiązek elektromagnetycznych nie ma ostro zdefiniowanych krawędzi, tak jak robią to obiekty stałe, a rozbieżność wiązki oznacza, że ​​ich szerokość nie jest stała wzdłuż całej długości wiązki. Zatem istnieje wiele sposobów zdefiniowania średnicy wiązki. Pomiar średnicy wiązki odbywa się za pomocą urządzenia zwanego profilem wiązki laserowej. Punkt na wiązce, w której średnica wiązkiER jest węższy nazywa się talią wiązką.

Średnica wiązki

​​jest ważnym atrybutem laserów. Belki o większej średnicy cierpią na mniej rozbieżności wiązki, co jest pomiarem, jak szybko światło wiązki rozprzestrzenia się z talii wiązki. Belki o niskiej rozbieżności mają zatem wyższą jakość wiązki, pomiar, jak ściśle skupiona wiązka laserowa pozostaje podczas podróży. Intensywność optyczna wiązki to ilość mocy optycznej, którą wiązka dostarcza na jednostkę powierzchni w celu, więc laser o rozbieżności mijałej będzie miał większą intensywność optyczną niż wiązka o tej samej mocy optycznej, ale wyższą rozbieżność wiązki. Jest to ważne w przypadku wielu zastosowań laserowych, takich jak cięcie, wiercenie i zdalne spawanie w mikroskopii przemysłu i laserowej w dziedzinie nauk biologicznych.

Istnieje kompromis między jakością wiązki laserowej a wielkością lasera, ponieważ laser z mniejszym obiektywem ma mniejszą średnicę wiązkiter i będą cierpieć większą rozbieżność wiązki, wszystkie inne rzeczy są równe. Zmniejszenie lasera, co często jest pożądane ze względu na wygodę i koszty, przy jednoczesnym utrzymaniu jakości wiązki wymaga poprawy innych części projektu. Można tego dokonać za pomocą komponentów optycznych wyższej jakości, zoptymalizowanej konstrukcji i wyrównania rezonatora oraz zastosowania pożywki z wzmocnieniem laserowym, które jest mniej podatne na zniekształcające efekty termiczne, takie jak soczewka termiczna.