激光切割機通常位于切割材料的附近,以保持高質量的光束。大多數電磁光束不像固體物體那樣具有清晰的邊緣,光束發散意味著它們的寬度在整個光束長度上不是恒定的。因此,有許多方法來確定光束的直徑。光束直徑的測量是通過一種叫做激光光束輪廓儀的裝置來完成的。光束上光束直徑最窄的點稱為束腰。
光束的大小就是它的直徑。光束直徑是激光的一個重要屬性。直徑越大,光束發散越小,這是衡量光束從束腰擴散的速度。低發散的光束因此具有更高的光束質量,測量激光束在行進中保持聚焦的程度。光束的光強度是指光束在目標處每單位面積上所傳遞的光功率,因此,光束發散較低的激光比具有相同光功率但光束發散度較高的光束具有更大的光強度這對于許多激光應用非常重要,例如工業中的切割、鉆孔和遠程焊接以及生物科學中的激光顯微鏡。激光光束質量和激光尺寸之間存在一個折衷關系,因為較小透鏡的激光器光束直徑較小,光束發散更大同樣。為了方便和成本的原因,使激光器變小,同時保持高光束質量,需要改進設計的其他部分。這可以通過使用更高質量的光學元件、優化的諧振腔設計和對準來實現,以及使用激光增益介質,這種介質不太容易產生熱效應,如熱透鏡效應。
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