论激光的发散角能有多小
激光的射程和发散角有很大的关系,发散角越小,光线越集中,射程就越远。很多人认为激光的光束从出光口往天上看时,看上去如果是一条粗细不变的“平行”光束,就是发散角最小的,实际上这是错的。假如说激光的发散角无限趋近于0,那随着距离增加,光束的粗细几乎不变,但是从出光口往激光远端看的时候,根据观察相同物体时近大远小的规律,此时激光的远端应该越来越细,在最远处形成一个“尖端”,参考第一幅图,图中为加了大口径扩束镜后发散角特别小的绿激光(520nm1瓦)。
对比图中的红光(2瓦638nm),红光的“尖端”比绿光更“圆”,更粗一点,发散角就越大。 激光的发散角主要和出光口径有关(具体原因感兴趣的可以自己去了解一下),相同激光二极管,出光口径越大,发散角越小。因此激光扩束镜远远不止增宽光线的作用,还大大提高了激光的射程。此外,不同的激光管对激光的发散角也有很大影响,比如同出光口径下,532nm固体激光光源(DPSS)发散角就比一般的半导体激光二极管小很多。
图中为532nm800mW固体激光管手电,出光口径1.5厘米,比上图红光(口径约2厘米)发散角还小一些。另外普通激光管经过特殊处理的后发散角也更小,比如有些光斑为方形的激光管,发散角也相对普通激光管更小。另外单模的激光管发散角比多模的激光管小一些。但是,由于大功率DPSS激光管制造工艺复杂,单模激光管功率太小,因此这两种激光管一般不适合用于高级的量产激光手电或者指示器上,总体来说,个人觉得加大口径扩束镜或者特殊处理普通激光管是比较经济,有效的方式。但是假如不考虑其他限制,假如把普通激光管特殊处理后,再加一个特别大的扩束镜(比如像地对空探照灯一样大),发散角理论上理想情况下会趋近于0(个人观点),那有没有可能当以上条件均满足时,激光会射到月亮上。
最后说一下,激光的发散角并非越小越好,要看用于哪些事情,比如说激光舞台灯,激光投影仪那些,都需要合适的发散角才能达到最好的效果。另外激光能量较高,使用时要注意环境适合哪种类型,哪种发散角的激光,除了遇险逃生或者正当防卫外,一定不能照射人,野生动物,交通工具等。新玩家建议从绿光开始,绿光手电相对于其他颜色来说通常功率很小,但是亮度很高(由于人眼对绿光更敏感,绿光通常比红,蓝光亮很多),即比较安全,又能满足新玩家对亮度的追求,加扩束镜后是远射首选。