激光光束發(fā)散角θ是權(quán)衡光束從其中心向外發(fā)散水平的指標(biāo)，如圖1-13所示。通常把發(fā)散角的大小作為光束方向性的定量指標(biāo)。

1)光束單色性指標(biāo)——譜線寬度

光束的顏色由光的波長(zhǎng)(或頻率)決議，單一波長(zhǎng)（或頻率）的光稱為單色光，發(fā)射單色光的光源稱為單色光源，如氪燈、氨燈、氖燈、氫燈等。

真正意義上的單色光源是不存在的，它們的波長(zhǎng)（或頻率）總會(huì)有一定的散布范圍，如氖燈紅光的單色性很好，譜線寬度范圍仍有0.00001nm。

波長(zhǎng)（或頻率）的變動(dòng)范圍稱為譜線寬度，用表示，如圖1-14所示。通常把光源的譜線寬度作為光束單色性的定量指標(biāo)，譜線寬度越小，光源的單色性越好。

普通光源單色性好的是氪燈，其發(fā)射波長(zhǎng)為605.8nm,譜線寬度為4.7*1(104nm。波長(zhǎng)為632.8nm的氦氖激光器產(chǎn)生的激光譜線寬度小于108nm,其單色性比氪燈的好105

倍。

由此可見，激光束的單色性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越任何一種單色光源。

1)光束相干性指標(biāo)——相干長(zhǎng)度L

兩束頻率相同、振動(dòng)方向相同、有恒定相位差的光稱為相干光。

光的相干性能夠用相干長(zhǎng)度L來表示，相干長(zhǎng)度L與光的譜線寬度有關(guān)，譜線寬度△越小，相干長(zhǎng)度L越長(zhǎng)。

2)激光光束的相干長(zhǎng)度

普通單色光源如氖燈、納光燈等的譜線寬度在10-3?10-2nm范圍，相干長(zhǎng)度在1mm到幾十厘米的范圍。氦氖激光器的譜線寬度小于108nm，其相干長(zhǎng)度可達(dá)幾十千米。

由此可見，激光光束的相干性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越任何一種單色光源。

1)光束亮度指標(biāo)——光功率密度

光束亮度是光源在單位面積上向某一方向的單位平面角內(nèi)發(fā)射的功率，簡(jiǎn)述為光功率/光斑面積，單位為W/cm2。由此看出，光束亮度實(shí)踐上是光功率密度的另外一種表述方式。

激光光束總的輸出功率固然不大，但由于光束發(fā)散角小，其亮度也高。例如，發(fā)散角從180°減少到0.18°，亮度就能夠進(jìn)步100萬倍，如圖1-15所示。

脈沖激光器的功率分為均勻功率密度和峰值功率密度。

均勻功率密度=均勻功率(功率計(jì)測(cè)得的功率)/光斑面積峰值功率密度=均勻功率X單位時(shí)間/反復(fù)頻率/脈寬/光斑面積

4)經(jīng)過調(diào)Q技術(shù)緊縮脈寬

有結(jié)果顯現(xiàn)，脈沖激光器的光譜亮度能夠比白熾燈的亮度大2*1020倍。