Qual é o diâmetro do feixe?
O diâmetro do feixe é uma medida do tamanho de um feixe de luz ou outra radiação eletromagnética, como um laser. É o diâmetro em qualquer linha que é perpendicular e cruza o eixo do feixe e tem o dobro do comprimento do raio do feixe. Para uma viga circular, seu comprimento é definido como o comprimento de um segmento de linha que passa pelo centro da viga e tem seus pontos finais nas arestas opostas da viga. Se a viga é elíptica, seu diâmetro pode ser especificado como o comprimento do eixo maior ou menor da elipse. Se o feixe não tiver simetria circular, a largura do feixe é frequentemente referida.
A maioria dos feixes eletromagnéticos não possui arestas bem definidas, como objetos sólidos, e a divergência do feixe significa que sua largura não é constante ao longo de todo o comprimento do feixe. Assim, existem várias maneiras de definir o diâmetro da viga. A medição do diâmetro do feixe é feita com um dispositivo chamado de perfilador de raio laser. O ponto na viga em que o diâmetro da viga é mais estreito é chamado de cintura da viga.
O diâmetro do feixe é um atributo importante dos lasers. Feixes com diâmetro maior sofrem menos divergência de feixe, que é uma medida da rapidez com que a luz do feixe se espalha da cintura do feixe. Vigas com baixa divergência têm, portanto, uma qualidade de feixe mais alta, uma medida de quão fortemente focado um feixe de laser permanece enquanto viaja. A intensidade óptica de um feixe é a quantidade de energia óptica que o feixe fornece por unidade de área no alvo, portanto, um laser com divergência de feixe baixo terá maior intensidade óptica do que um feixe com a mesma potência óptica, mas maior divergência de feixe. Isso é importante para muitas aplicações a laser, como corte, perfuração e soldagem remota na indústria e microscopia a laser em ciências biológicas.
Existe uma troca entre a qualidade do feixe de laser e o tamanho do laser, pois um laser com lente menor tem um diâmetro de feixe menor e sofrerá maior divergência de feixe, todas as outras coisas sendo iguais. Diminuir um laser, o que geralmente é desejável por razões de conveniência e custo, mantendo uma alta qualidade do feixe requer melhorias em outras partes do projeto. Isso pode ser feito usando componentes ópticos de alta qualidade, design e alinhamento otimizados do ressonador e o uso de meios de ganho a laser menos propensos a distorcer os efeitos térmicos, como lentes térmicas.