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 Strahlen gegenüberliegen.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 stattdessen erwähnt.

Die meisten elektromagnetischen Strahlen haben keine scharf definierten Kanten, wie es feste Objekte tun, und Strahldivergenz bedeutet, dass ihre Breite entlang der gesamten Länge der gesamten Länge nicht konstant istder Strahl.Somit gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, um den Strahlendurchmesser zu definieren.Die Messung des Strahldurchmessers erfolgt mit einem Gerät, das als Laserstrahlprofiler bezeichnet wird.Der Punkt auf dem Strahl, an dem der Strahldurchmesser am engsten ist, wird als Strahltaille bezeichnet.

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.Eine optische Intensität eines Strahls ist die Menge der optischen 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 Strahlabweichung.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, als Laser mit einemKleineres Objektiv hat einen kleineren Strahldurchmesser und erleidet eine größere Strahldivergenz, alle anderen Dinge sind gleich.Einen Laser kleiner zu machen, was aus Gründen der Bequemlichkeit und Kosten häufig wünschenswert ist und gleichzeitig die Qualität mit hoher Strahlqualität aufrechtzuerhalten. Er erfordert Verbesserungen in anderen Teilen des Designs.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.