平均功率、功率密度(輻照度)和光束大小之間的關(guān)系都歸結(jié)為一件事：隨著時間的推移，激光器接收端的表面會發(fā)生什么。對于連續(xù)波激光器，平均功率是已知的，但對于脈沖激光器，需要將每個脈沖的能量乘以每秒的脈沖數(shù)。

當光束的形狀像大禮帽時，功率會均勻分布在表面上。這意味著功率密度只是平均功率除以光束橫截面的大小。因此，功率密度與光束尺寸成反比。

在將激光束的功率強度分布描述為三維高斯函數(shù)(高斯光束)的情況下，它在中心的功率密度是直徑等于 1/e2 的圓形禮帽形光束的兩倍。在這兩種情況下，光束都有一定的發(fā)散。這意味著可以通過將表面移近或遠離激光束源來調(diào)節(jié)表面上的輻照度或平均功率密度。

公式

激光平均功率公式描述了理論上的平頂或完美的TEM??高斯激光束的行為。在這種情況下，它們代表了在實際條件下可以獲得的值的近似值。此外，有多種方法可用于測量高斯光束的直徑。

其原因主要是因為它的理論值只有在半徑達到無窮大時才達到0。因此，光束將具有無限大的直徑。因此，我們選擇使用使用 1/e2 參數(shù)進行測量的方法。

此時，光束直徑約為在高斯函數(shù) (FWHM) 最大值的一半處測得的全直徑的 1.699 倍。在 1/e2 時，它代表總功率的大約 86.5%。