光束髮散度

光束髮散度是指電磁束或光束隨著和發射點距離 ， 其或是半徑增加的程度 ， 一般會以角度的方式表示 。 此一詞語只在遠場下有效 ， 也就是離焦點很遠的位置 。 不過遠場也可能很靠近輻射孔 ， 視發射孔孔徑及工作波長而定 。 光束髮散度常用在以光學方式處理電磁束的情形 ， 此時光束的孔徑會遠大於其波長 。 不過光束髮散度也會用在射頻的範圍 ， 前提是天線工作在所謂的光學區 ， 特徵長度遠大於一個波長 。 光束髮散度常用在光束截面是圓形的情形下 ， 不過也有例外 。 例如光束截面是楕圓時也可以使用 ， 只是要標明光束髮散度參考的位置 ， 例如是楕圓的長軸或是短軸 。 若知道離焦點很遠二點的光束直徑 （ Di, Df ） 及這二點的距離 ( l ) ， 可以用下式計算光束髮散度 若平行光是用透鏡聚焦 ， 在透鏡後側焦點處的直徑和初始光束的光束髮散度有以下的關係 其中f爲焦距 像所有的電磁束一樣 ， 雷射也會有發散的問題 ， 雷射的發散一般會用千分之一弧度 （ mrad ） 或是角度表示 。 在許多應用上 ， 比較希望用低發散度的光束 。 若不考慮因爲雷射束品質不良產生的發散 ， 其發散度會和其波長成正比 ， 和光束最窄處的直徑成反比 。 例如紫外線雷射其波長爲308 nm ， 若最小直徑相同 ， 發散會比波長爲808 nm的紅外線雷射要好 。 高品質雷射束的發散度可以用高斯光束的數學來建模 。 若高斯雷射束的徑向光束髮散度接近最小值時 ， 稱爲 ， 其最小值如下 其中爲雷射波長 ， 而爲雷射最窄點的半徑 ， 稱爲雷射束腰 。 這類的光束髮散可以在最佳化的雷射腔中看到 。 相干光束其衍射極限發散度的資訊可以由得到 。