什么是激光亮度？
激光亮度——更专业的叫法是辐射亮度（radiance）——描述的是激光在单位发光面积、单位立体角内输出的光功率。它是衡量激光光源性能最核心的指标之一。因为相比单纯的功率大小，亮度还能反映光束能被聚焦和准直到多紧。两束激光即使功率完全相同，只要其中一束光斑更大或发散角更宽，它们的亮度就会相差悬殊。
计算公式
亮度的定义如下：
$$B = \frac{P}{A \cdot \Omega}$$，其中 $$\Omega = \pi \cdot \theta^{2}$$
式中 \(P\) 为激光功率（单位：瓦），\(A\) 为光束横截面积（单位：平方米），\(\theta\) 为光束发散半角（单位：弧度），\(\Omega\) 为光束立体角（单位：球面度）。将两式合并即得 $$B = \frac{P}{A \cdot \pi \cdot \theta^{2}}$$，单位为 \(\text{W}\cdot\text{m}^{-2}\cdot\text{sr}^{-1}\)。
如何使用本计算器
分别输入激光功率、出光口处的光束面积，以及以弧度表示的光束发散半角。计算器会先算出光束立体角 \(\Omega\)，再用功率除以面积与立体角的乘积，得到激光亮度。提高功率会让亮度升高；而光斑变大或发散角变宽，都会让亮度下降。
实例演算
假设一束激光的输出功率为 \(P = 1\ \text{W}\)，光束面积 \(A = 0.0001\ \text{m}^2\)，发散半角 \(\theta = 0.001\ \text{rad}\)。则立体角 $$\Omega = \pi \times 0.001^{2} \approx 3.1416 \times 10^{-6}\ \text{sr}$$。于是 $$B = \frac{1}{0.0001 \times 3.1416 \times 10^{-6}} \approx 3.183 \times 10^{9}\ \text{W}\cdot\text{m}^{-2}\cdot\text{sr}^{-1}$$。
常见问题
为什么发散角的影响这么大？亮度与 \(\theta^{2}\) 成反比，所以发散角减半，亮度就会变为原来的四倍——可见准直质量至关重要。
亮度是守恒的吗？在理想的无损耗光学系统中，被动光学元件无法提高辐射亮度（亮度）；它只能保持不变或被削弱。
应该用什么单位？全程使用国际单位制（SI）：功率用瓦、面积用平方米、角度用弧度，最终得到的亮度单位即为 \(\text{W}\cdot\text{m}^{-2}\cdot\text{sr}^{-1}\)。
