光束發散度 光束發散度是指電磁束或光束隨著和發射點距離其束直徑英语Beam diameter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辐射孔視發射孔孔徑及工作波長而定 光束發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發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 光束發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發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發散度 Θ displaystyle Theta  Θ   arctan   D f  D i  l   displaystyle Theta arctan leftfrac DfDilright 若平行光是用透鏡聚焦在透鏡後側焦點處的直徑 D m displaystyle Dm 和初始光束的光束發散度有以下的關係 Θ  D m f  displaystyle Theta frac Dmf 其中f為焦距 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為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為 nm若最小直徑相同發散會比波長為 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發散度 θ  Θ   displaystyle theta Theta  接近最小值時稱為衍射极限英语diffraction limited其最小值如下 θ  λ π w  displaystyle theta lambda over pi w 其中 λ displaystyle lambda  為雷射波長而 w displaystyle w 為雷射最窄點的半徑稱為雷射束腰這類的光束發散可以在最佳化的雷射腔中看到相干光束其衍射极限發散度的資訊可以由N狭缝干涉方程英语Nslit interferometric equation得到