即使在真空中,激光束的强度也会随着传播距离的增加而越来越弱。这是由于衍射,意味着波会发散并“占据更多空间”,因此每单位面积(强度)的能量通量会减少。能量总量是守恒的,但它分布的面积越来越大。可以自己用玩具激光器看到这一点,当你将激光照射到更远的物体上时,光斑尺寸会变大,因此每个点的强度都会变弱。
TEM00的发散角激光的模式,即发散zui慢的模式,由zui小光斑尺寸和波长决定:
其中 w0 是梁的腰部半径
这意味着如果你想让光束发散得非常慢,并以zui小的尺寸到达月球(因此强度会更大),应该增加腰部(光束zui小的地方)的光束直径。