计算功率密度的快捷方式

我们常常需要计算激光束的功率密度（功率/面积）。例如，判断光束是否会损伤光学镜片或者探测器。通常功率密度表示为W/cm² 的形式，但是，激光束通常用毫米mm表示，做这样的计算会比较复杂，所以您将发现下面的快捷公式很有用：

这里d是激光光斑直径，单位mm。

如果您对这个公式的起源感兴趣，请继续看下去。否则，用这个公式即可。

要得到这个公式，我们先从容易证实的事实开始。1mm光斑直径的面积A的倒数为127cm^-2。

1/A = 127cm^-2 (1mm直径的光斑)

要得到1mm直径的光斑的功率密度，必须将功率（W）乘以127cm^-2，

功率密度 (1mm光斑) = 127 × 功率

如果光斑直径是2mm，那么功率密度将下降2²或4倍。因此将127除以4，再乘以功率。如果光斑直径是0.5mm，那么功率密度将增长4倍，即127 X4，再乘以功率。对任意的光斑尺寸，公式如下：

功率密度= (127/d² ) × 功率

这里默认光束是均匀分布的。如果光束是高斯分布，就要乘以2，即页面顶部的公式。(实际上乘法运算值接近255，不是250，但是差别很小，仅有约2%的误差。我们用250来简化公式，因为它比255更容易记，更容易心算！)

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