Dimensione spot laser
Un fascio elio-neon da 632,8 nm largo 5 mm, focalizzato da una lente con focale di 0,1 m, forma uno spot di 0,0000161141196782 m. Inserisca lunghezza d'onda, focale e diametro nella stessa unità per dimensionare uno spot di taglio o marcatura. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Lunghezza d'onda
- 0,0000006328
- Lunghezza focale
- 0,1
- Diametro del fascio
- 0,005
- Diametro dello spot
- 0,0000161141
- Raggio dello spot
- 0,0000080571
Un laser collimato non resta infinitamente sottile quando una lente di focalizzazione lo porta a una vita. La diffrazione e il diametro finito del fascio gaussiano incidente fissano un nucleo 1/e² minimo nel piano focale. Per un fascio TEM00 focalizzato da una lente sottile, il diametro di spot laser da manuale è d uguale a quattro volte la lunghezza d'onda per la lunghezza focale, diviso per pi per il diametro del fascio di ingresso sulla lente.
Come una lente di focalizzazione fissa il diametro di spot TEM00
Un laser TEM00 è un fascio gaussiano: la sua intensità trasversale decade come il quadrato di una gaussiana, e il diametro 1/e² è la larghezza convenzionale dei cataloghi e delle stime di focalizzazione. Quando quel fascio collimato di diametro D riempie una lente sottile di lunghezza focale f, il diametro 1/e² focalizzato in vita segue la relazione chiusa d uguale a quattro lambda f su pi D.
Il fattore quattro su pi non è un accomodamento empirico; segue dalla trasformazione ABCD di un fascio gaussiano collimato attraverso una lente sottile, nel limite parassiale a bassa divergenza, con fattore di qualità M-squared uguale a uno. Una lunghezza d'onda maggiore, una focale più lunga o un fascio di ingresso più stretto ingrandiscono il nucleo focalizzato; una lunghezza d'onda minore, una lente più corta o un diametro collimato maggiore lo riducono.
Questa capacità valuta solo quel diametro TEM00 focalizzato e la sua metà come raggio a partire da lunghezza d'onda, lunghezza focale e diametro del fascio di ingresso. Non applica il fattore Airy di apertura circolare 2.44 lambda N, non incorpora un M-squared maggiore di uno, non calcola il range di Rayleigh né la profondità di fuoco, e non converte focale e diametro in un numero f al posto Suo. Quelle sono intenzioni di ricerca e pagine distinte.
Lunghezza d'onda, lunghezza focale e diametro del fascio devono condividere un'unità di lunghezza; le lunghezze di spot restituite usano quella stessa unità.
Dove una calcolatrice di dimensione dello spot laser rende
Gli ingegneri di processo laser dimensionano gli spot di taglio, saldatura, marcatura e microlavorazione prima di scegliere un'ottica di focalizzazione e un espansore di fascio, e la formula TEM00 da lunghezza d'onda, lunghezza focale e diametro del fascio di ingresso è la vita del primo ordine che possono rivendicare con M-squared uguale a uno. L'accoppiamento in fibra e l'allineamento in spazio libero confrontano quel diametro focalizzato con un diametro di campo modale così la stima di efficienza parte da un nucleo onesto e non da uno slogan di diffrazione.
I corsi universitari di ottica e fotonica assegnano infiniti problemi che chiedono il diametro 1/e² focalizzato da lambda, f e D; un oracolo affidabile che restituisce diametro e raggio accelera la correzione e il montaggio delle demo.
Se in seguito Le servono il diametro Airy del primo nullo di un'apertura circolare da lunghezza d'onda e numero f, un numero f da focale e apertura, conversioni di apertura numerica o la distanza immagine di una lente sottile, li tratti come intenzioni di ricerca e pagine distinte anziché sovraccaricare questa pagina di dimensione dello spot laser.
Casi d'uso
Taglio, saldatura e microlavorazione laser
Calcoli la vita TEM00 1/e² focalizzata da lunghezza d'onda, lunghezza focale di focalizzazione e diametro del fascio collimato prima di dimensionare l'ottica e dichiarare uno spot di processo.
Chiavi di compiti e di laboratorio
Restituisca un diametro e un raggio di spot laser focalizzato, deterministici, da λ, f e D da manuale, così docenti e correttori automatici condividono una sola verità di riferimento.
Domande frequenti
Quale formula usa questa calcolatrice di dimensione dello spot laser?
Le lunghezze di spot usano la stessa unità dei tre ingressi. Il fattore di qualità M² è preso uguale a uno.
È lo stesso spot del disco di Airy limitato dalla diffrazione?
No. Il diametro del primo nullo di Airy per apertura circolare è 2.44·λ·N da lunghezza d'onda e numero f. Questo strumento riporta il diametro gaussiano TEM00 focalizzato 1/e² da lunghezza d'onda, lunghezza focale e diametro del fascio di ingresso, stima abituale della focalizzazione laser.
Come ottengo uno spot focalizzato più piccolo?
Usi una lunghezza d'onda più corta, una lente con focale più corta o un fascio più largo sulla lente, per esempio con un espansore di fascio. Una lunghezza d'onda maggiore, una focale più lunga o un fascio più stretto allargano lo spot.
Tiene conto di una qualità del fascio peggiore di quella ideale?
No. Presuppone un fascio gaussiano monomodale ideale, con fattore di qualità pari a uno. Un laser multimodale reale focalizza in uno spot più grande, quindi consideri il risultato come la vita più piccola possibile.
Quali unità devo usare?
Una sola unità di lunghezza per i tre valori, per esempio metri per la lunghezza d'onda, la focale e il diametro del fascio. Il diametro e il raggio dello spot escono nella stessa unità.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/laser-spot-size \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"wavelength":6.328e-7,"focal_length":0.1,"beam_diameter":0.005}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/laser-spot-size", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"wavelength": 6.328e-7,
"focal_length": 0.1,
"beam_diameter": 0.005
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/laser-spot-size",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"wavelength": 6.328e-7,
"focal_length": 0.1,
"beam_diameter": 0.005
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/laser-spot-size", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"wavelength":6.328e-7,"focal_length":0.1,"beam_diameter":0.005}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"wavelength":6.328e-7,"focal_length":0.1,"beam_diameter":0.005}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/laser-spot-size", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"wavelength": 6.328e-7,
"focal_length": 0.1,
"beam_diameter": 0.005
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.laser_spot_size",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Questa calcolatrice accetta quelle tre lunghezze, restituisce il diametro focalizzato e il raggio corrispondente, e fallisce con invalid_input quando il diametro del fascio è zero invece di emettere Infinity.
Come una lente di focalizzazione fissa il diametro di spot TEM00
La pipeline è aritmetica in virgola mobile pura, senza rete, senza semi casuali e senza timestamp di orologio, così lambda, f e D identici producono sempre lo stesso JSON. Il diametro del fascio deve essere strettamente positivo: un diametro di ingresso nullo dividerebbe per zero ed è rifiutato come invalid_input anziché Infinity.
Che cosa invia Lei e che cosa riceve
Tutti e tre i campi sono obbligatori. Usi il modulo gratuito del browser per compiti e dimostrazioni di laboratorio, poi chiami lo stesso contratto dagli script quando Le servono tabelle di processo in blocco. Invii tre numeri finiti e positivi nei campi wavelength, focal_length e beam_diameter. wavelength è lambda nell'unità di lunghezza che preferisce per la risposta; focal_length è la lunghezza focale f della lente di focalizzazione in quella stessa unità; beam_diameter è il diametro 1/e² incidente D sulla lente, sempre in quella unità. Si accettano alias come lambda, wave_length o wl per la lunghezza d'onda, f, focal o fl per la focale, e D, diameter, input_beam_diameter, beam_d o beam_dia per il diametro del fascio, così gli script scritti con la notazione da manuale non necessitano di uno strato di rinomina. Campi assenti, stringhe non numeriche, NaN, Infinity, lunghezza d'onda zero o negativa, focale zero o negativa, e diametro del fascio zero o negativo falliscono con invalid_input e non vengono addebitati. In caso di successo la risposta ripete wavelength, focal_length e beam_diameter puliti, restituisce spot_diameter uguale a quattro lambda f su pi D, restituisce spot_radius uguale alla metà di quel diametro, include una breve stringa di formula d = 4·λ·f/(π·D), e un unit_note che ricorda che le lunghezze di spot coincidono con i tre ingressi. Controlli classici includono una lunghezza d'onda elio-neon di 6.328e-7 m, una lente di 0.1 m e un fascio di ingresso di 0.005 m, che danno un nucleo di decine di micrometri; una lunghezza d'onda neodimio YAG di 1.064e-6 m con lente di 0.05 m e fascio di 0.01 m; e un diametro del fascio nullo come percorso obbligatorio invalid_input. Il prezzo delle chiamate API riuscite è la base pubblicata di $0.002 per item; i fallimenti di convalida non consumano il saldo prepagato.
Dove una calcolatrice di dimensione dello spot laser rende
Poiché questa capacità è un motore parse puro, il prezzo API è la base pubblicata di $0.002 per item riuscito e la convalida fallita non consuma saldo.
Casi di integrazione
Accoppiamento in fibra e progetto dell'ottica di focalizzazione
Confronti d = 4λf/(πD) con il diametro di campo modale di una fibra o con una dimensione di dettaglio obiettivo quando sceglie la lente di focalizzazione e l'espansione del fascio di ingresso.
Domande tecniche
Quali unità devo usare?
Qualsiasi unità di lunghezza coerente per wavelength, focal_length e beam_diameter (metri, millimetri, micrometri). I campi spot_diameter e spot_radius restituiti sono in quella stessa unità. Esempio: λ = 6.328e-7 m, f = 0.1 m, D = 0.005 m produce d in metri.
Che succede se il diametro del fascio è zero?
La richiesta fallisce con invalid_input. Un diametro del fascio nullo (o non positivo) dividerebbe per zero in d = 4λf/(πD). Anche wavelength e focal_length devono essere finiti e strettamente positivi; i fallimenti di convalida non vengono addebitati.
Quanto costa la calcolatrice di dimensione dello spot laser?
Lo strumento del browser è gratuito. Le richieste API usano il saldo prepagato KIT a $0.002 per chiamata riuscita; un ingresso non valido non viene fatturato.