對有些人來說,激光束的光斑尺寸是指通過透鏡聚焦時焦平面處的最小直徑,而對另外一些人來說,它們是指激光束出射時的直徑,或在他們需要的任何其他地方的直徑測量它。區(qū)分這兩種情況很重要,因為測量方法不同。
當(dāng)激光束沿其光路傳播時,其直徑不斷變化。如果我們考慮高斯光束的理想情況,則沿傳播軸 z 的光束寬度(或半徑 w)由以下等式定義:
其中 w 0是束腰(高斯光束的最小半徑),z R是瑞利長度:
光束直徑只是光束半徑的兩倍,并且可以沿傳播軸的任何位置進行測量。當(dāng)使用焦距為 f 的透鏡聚焦高斯光束時,束腰(或激光光斑大小方程)變?yōu)椋?/p>
因此焦斑尺寸可以非常小,當(dāng)它很小時,光束尺寸沿傳播軸變化非常快。測量激光束的焦斑尺寸本身幾乎就是一門藝術(shù),因為它需要傳感器成像平面位置的高精度以及調(diào)整該位置以找到焦平面的方法。