激光錫焊的特點和優勢大家經常討論，今天我們來看看激光光束本身的特性。
1.激光的方向性
1)光束方向性指標——發散角θ
光束發散角θ是衡量光束從其中心向外發散程度的指標，如下圖所示。通常把發散角的大小作為光束方向性的定量指標。
2)激光束的發散角θ
普通光源向四面八方發散，發散角θ很大，例如點光源的發散角約為4π弧度。
激光束基本上可以認為是沿軸向傳播的，發散角θ很小，例如氨-氖激光器發散角約為10
-3弧度。
對比一下可以發現，激光束的發散角θ不到普通光源的萬分之一。
使用激光照射距離地球約38萬公里的月球，激光在月球表面的光斑直徑不到2公里。若換成看似平行的探照燈光柱射向月球，其光斑直徑將覆蓋整個月球。
2.激光的單色性
1)光束單色性指標——譜線寬度△λ
光束的顏色由光的波長（或頻率）決定，單一波長（或頻率）的光稱為單色光，發射單色光的光源稱為單色光源，如氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等。
真正意義上的單色光源是不存在的，它們的波長（或頻率)總會有一定的分布范圍，如氖燈紅光的單色性很好，譜線寬度范圍仍有0.00001nm。
波長（或頻率）的變動范圍稱為譜線寬度，用△λ表示，如圖所示。通常把光源的譜線寬度作為光束單色性的定量指標，譜線寬度越小，光源的單色性越好。
2)激光束的譜線寬度
普通光源單色性最好的是氪燈，其發射波長為605.8nm,譜線寬度為4.7×10
-4nm。波長為632.8nm的氦氖激光器產生的激光譜線寬度小于10
-8nm,其單色性比氪燈的好10
5倍。
由此可見，激光束的單色性遠遠超過任何一種單色光源。
3.激光的相干性
1)光束相干性指標——相干長度L
兩束頻率相同、振動方向相同、有恒定相位差的光稱為相干光。
光的相干性可以用相干長度L來表示，相干長度L與光的譜線寬度△λ有關，譜線寬度△λ越小，相干長度L越長。
2)激光束的相干長度
普通單色光源如氖燈、納光燈等的譜線寬度在10
-3~10
-2nm范圍，相干長度在1mm到幾十厘米的范圍。氦氖激光器的譜線寬度小于10
-8nm,其相千長度可達幾十千米。
由此可見，激光束的相干性也遠遠超過任何一種單色光源。
4.激光的高亮度
1)光束亮度指標——光功率密度
光束亮度是光源在單位面積上向某一方向的單位立體角內發射的功率，簡述為光功率/光斑面積，單位為w/cm
2。由此可以看出，光束亮度實際上是光功率密度的另外一種表述形式。
2)激光束的光斑面積小
激光束總的輸出功率雖然不大，但由于光束發散角小，其亮度也高。例如，發散角從180°縮小到0.18°，亮度就可以提高100萬倍，如圖所示。
總結來說，激光光束的特性就是
單色性好，相干性好，方向性好，亮度高等四大特性，俗稱三好一高。激光光束特性造就了激光錫焊的大部分優勢。
看了這篇文章你了解了激光光束特性嗎？
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