लेज़र बीम डायवर्जेंस क्या है?
लेज़र बीम डायवर्जेंस यह बताता है कि स्रोत से दूर जाते हुए लेज़र बीम कितना फैलता है। बहुत अच्छी तरह कोलिमेटेड लेज़र भी विवर्तन (diffraction) के कारण धीरे-धीरे चौड़ा होता ही है। डायवर्जेंस को आमतौर पर पूर्ण कोण के रूप में मिलिरेडियन (mrad) में व्यक्त किया जाता है। डायवर्जेंस जितना कम, बीम उतना ही पतला और केंद्रित रहता है — लंबी दूरी तक। यही कारण है कि रेंजफाइंडर, लिडार (lidar), फ्री-स्पेस संचार और लेज़र कटिंग में यह बेहद अहम माना जाता है।
इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें
बीम के रास्ते पर दो बिंदुओं पर उसका व्यास नापें। शुरुआती व्यास \(\text{D}_i\) (स्रोत के पास) और अंतिम व्यास \(\text{D}_f\) (दूर वाला बिंदु) — दोनों मिलीमीटर में दर्ज करें, और दोनों मापन बिंदुओं के बीच की दूरी \(\text{L}\) मीटर में डालें। कैलकुलेटर आपको पूर्ण-कोण डायवर्जेंस मिलिरेडियन, रेडियन और डिग्री में देगा, साथ ही अर्ध-कोण (half-angle) मान भी।
फॉर्मूला समझें
दूर-क्षेत्र (far-field) डायवर्जेंस का अनुमान सरल ज्यामितीय अनुपात से लगाया जाता है:
$$\theta = \frac{\text{D}_f - \text{D}_i}{1000 \cdot \text{L}}$$व्यास को मिलीमीटर से मीटर में बदला जाता है ताकि परिणाम रेडियन में एक इकाई-रहित (dimensionless) कोण निकले। इसे 1000 से गुणा करने पर मिलिरेडियन मिलता है, जो लेज़र बीम की गुणवत्ता बताने के लिए सबसे प्रचलित इकाई है।
हल किया गया उदाहरण
मान लीजिए एक बीम स्रोत पर 1 mm चौड़ा है और 100 m की यात्रा के बाद बढ़कर 10 mm हो जाता है। व्यास में बदलाव हुआ \(10 - 1 = 9\ \text{mm} = 0.009\ \text{m}\)। इसे 100 m से भाग देने पर \(\theta = 0.00009\ \text{rad} = 0.09\ \text{mrad}\) आता है। अर्ध-कोण डायवर्जेंस होगा 0.045 mrad — यानी एक बेहतरीन, अच्छी तरह कोलिमेटेड बीम।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
यह पूर्ण कोण है या अर्ध कोण? मुख्य परिणाम पूर्ण-कोण डायवर्जेंस है; तालिका में अर्ध-कोण भी दिखाया जाता है, जो बस इसका आधा होता है।
क्या इकाइयाँ एक जैसी होनी चाहिए? व्यास mm में और दूरी m में दर्ज करें, जैसा लेबल में बताया गया है — रूपांतरण कैलकुलेटर खुद ही अंदरूनी तौर पर कर लेता है।
मिलिरेडियन का उपयोग क्यों? मिलिरेडियन से लेज़र विनिर्देशों के लिए सुविधाजनक छोटे आंकड़े मिलते हैं; 1 mrad लगभग 1 km की यात्रा पर करीब 1 m फैलता है।
