共有三種常見的光束直徑定義：FWHM、1/e 2和 D4σ。下面簡要概述了它們的計算方式以及它們之間的關系。

　　FWHM(半峰全寬)

　　半峰全寬，也稱為半功率光束寬度，是根據(jù)光束強度沿預定軸的分布曲線測量的，穿過光束的中心，該中心通常也是其最大強度點。FWHM 對應于最接近峰值的兩點之間的距離，這兩個點具有最大輻照度或強度的 50%。

　　有些人更喜歡使用光束最大強度的其他百分比來定義其寬度。一個常見的是 13.5%，這導致我們得出下一個光束直徑定義：1/e 2。

　　1/E 2(最大值的 13.5%)

　　雖然這似乎是一個奇怪的值選擇，但 1/e 2實際上來自簡化。在描述高斯光束徑向分布的方程中

　　我們可以看到，如果我們觀察半徑等于 w 的點(ergo 在理論光束寬度半徑處)，則強度為最大值的 1/e 2倍：

　　那么，這13.5%從何而來?簡單地說，歐拉常數(shù) e 大約等于 2.71828，所以 1/e^2 = 0.13534!

　　但這與 FWHM 有什么關系，你會問嗎?從高斯光束方程中，我們可以找到強度為最大值一半的半徑并隔離 w：

　　由于 FWHM 和 1/e 2定義都是根據(jù)沿一個軸的強度分布計算的，因此它們都沒有考慮整個光束輪廓。

　　D4Σ(二階矩寬度)

　　激光束直徑的第三種定義非常常用，主要是因為它被ISO 國際標準推薦用于測量激光束的光束寬度(直徑)、發(fā)散角和光束傳播比。

　　基本上，D4σ 直徑是沿光束長軸和短軸的強度分布標準偏差的 4 倍。它是根據(jù)梁輪廓的二階矩計算的。對于測量系統(tǒng)中沒有噪聲的完美高斯光束，1/e 2定義和 D4σ 中的測量直徑是相同的。

　　這種方法的主要缺點是如果測量中有背景噪聲，計算出的直徑會比實際值大。這就是為什么我們建議在測量激光束直徑之前始終進行背景扣除。

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