となる。レーザーポインター産業用径は射程に比例して大きくなり、レーザー波長に比例して大きくなり、ビーム径に比例して小さくなる。
遠くを照らせば照らすほどスポットが大きくなるのは分かるだろう。また、緑のレーザーは赤より小さいスポットになるし、青は更に小さいスポットに出来る。ＤＶＤの記録密度を上げるためにブルーレイを使うという話だ。
しかし、ビーム径に比例して小さくなるという話は分かり難いのではあるまいか？
実は、回折とは光が隙間を通ると拡散してしまう現象である。狭い隙間を通るほど大きく拡散する。理由は自分には説明できないが、光にはそういう困った性質があるのだ。今の場合隙間とはビーム径のことであり、ビームを太くすれば小さなスポットに集光出来る。
レーザーポインター 中国製用品にビームエキスパンダーというものがある。ビームを太くする光学系である。
なぜわざわざビームを太くするかと言えば、それによって遠方を小さなスポットで照らせるからだ。レーザーポインターではビームが細い方が高品質と思い込んでいる人が多いが、とんでもない。細いビームは拡散が大きいのである。そしてこれが困った問題を引き起こすが、ここではひとまず具体的な数値を代入してスポット径を計算してみよう。
直径１ミリのビームで１キロ先を照らすと、スポット径はどうなるだろうか？ レーザーポインター猫用
レーザー波長 :532 nm (緑) ,スポット径:677 mm
レーザー波長 : 635 nm (赤) ,スポット径:809 mm
レーザー波長 : 650 nm (赤) ,スポット径:828 mm
それにしても直径１メートルはでかいスポットである。レーザー光線のイメージに合わない。小さくしたくても射程は決まってるし波長も決まっている。となると、ビームを太くするしかない。
直径１ミリではなく１センチのビームを射出すれば、１キロ先でも１０センチ程度にしか広がらない。１０センチの極太レーザーなら１キロ先で１センチ！
あれっ？
１キロ先で１センチに集光し、何かを燃やせるレーザー銃があったとしよう。このレーザー銃が発射された直後は１０センチのビームなので、エネルギー密度は１００分の１である。遠くを燃やせるのに近くが燃やせない！
これがレーザーのジレンマなのだ。細いビームを射出すれば近距離のエネルギー密度は大きいが急速に拡散し遠方のエネルギー密度が激減する。かと言って太いビームを射出すれば近距離がお留守になる。ビームの太さは光学系で変えられるので、用途に応じて変えることになる。
