ガウシアンビーム
位置 z の光軸に垂直な面上の半径 r をもつ円を通過するパワー P は以下のように表わされる。
P ( r , z ) = P 0 [ 1 − e − 2 r 2 / w 2 ( z ) ] {\displaystyle P(r,z)=P_{0}\left[1-e^{-2r^{2}/w^{2}(z)}\right]}
ここで、
P 0 = 1 2 π I 0 w 0 2 {\displaystyle P_{0}={1 \over 2}\pi I_{0}w_{0}^{2}}
はビームの運ぶパワーの総計である。
円の半径が r = w(z) のとき、この円を通過するパワーの全体に占める比率は以下の定数である。
P ( z ) P 0 = 1 − e − 2 ≈ 0.865 {\displaystyle {P(z) \over P_{0}}=1-e^{-2}\approx 0.865}
同じように、パワー全体の90%は半径 r = 1.07w(z) の円を通過し、95%が半径 r = 1.224w(z) の円、99%が半径 r = 1.52w(z) の円を通過する。