¿Qué es la divergencia de un haz láser?
La divergencia de un haz láser indica cuánto se expande el haz a medida que se aleja de la fuente. Incluso los láseres más colimados se ensanchan poco a poco debido a la difracción. La divergencia suele expresarse como un ángulo completo en miliradianes (mrad). Cuanto menor sea la divergencia, más estrecho y concentrado se mantiene el haz a grandes distancias, algo clave en telémetros, lidar, comunicaciones por espacio libre y corte por láser.
Cómo usar esta calculadora
Mide el diámetro del haz en dos puntos de su trayectoria. Introduce el diámetro inicial \(D_i\) (cerca de la fuente), el diámetro final \(D_f\) (más alejado), ambos en milímetros, y la distancia \(L\) entre los dos puntos de medida en metros. La calculadora te devuelve la divergencia de ángulo completo en miliradianes, radianes y grados, además del valor de medio ángulo.
La fórmula explicada
La divergencia en campo lejano se aproxima mediante la relación geométrica
$$\theta = \frac{\text{D}_f - \text{D}_i}{1000 \cdot \text{L}}$$Los diámetros se convierten de milímetros a metros para que el resultado sea un ángulo adimensional en radianes. Si lo multiplicas por 1000 obtienes los miliradianes, la unidad más habitual para especificar la calidad de un haz láser.
Ejemplo resuelto
Imagina un haz de 1 mm de ancho en la fuente que crece hasta 10 mm tras recorrer 100 m. La variación del diámetro es \(10 - 1 = 9\) mm \(= 0{,}009\) m. Al dividir entre 100 m obtenemos \(\theta = 0{,}00009\) rad \(= 0{,}09\) mrad. La divergencia de medio ángulo es de 0,045 mrad: un haz excelente y muy bien colimado.
Preguntas frecuentes
¿Es el ángulo completo o el medio ángulo? El resultado principal es la divergencia de ángulo completo; la tabla también muestra el medio ángulo, que es simplemente la mitad.
¿Tienen que coincidir las unidades? Introduce los diámetros en mm y la distancia en m, tal como se indica en cada campo: la calculadora se encarga de la conversión internamente.
¿Por qué usar miliradianes? Los miliradianes ofrecen números pequeños y cómodos para las especificaciones de los láseres; 1 mrad se dispersa aproximadamente 1 m por cada 1 km recorrido.
