常用光学参数计算

光纤出射光斑直径计算

光从光纤末端出射后，以锥角扩展。输入光纤芯径、数值孔径 (NA) 和光屏距离， 即可计算光到达光屏时的光斑直径。

出射半角 θ = arcsin(NA)
光斑直径 D = dfiber + 2 × L × tan(θ)
μm（常见：9, 50, 62.5, 105, 200, 400, 600, 1000）
典型值：单模 0.12~0.14，多模 0.22，大 NA 光纤 0.37~0.50
mm — 光纤末端到光屏的距离

请填写参数后点击"计算光斑直径"查看结果

激光高斯能量分布计算

根据激光波长、束腰半径和光束质量因子 M²，计算高斯光束的瑞利长度、共焦参数、 发散角和不同传播距离处的光斑大小，并显示光束截面的高斯强度分布图。

瑞利长度 zR = π·w₀² / (M²·λ)
束腰半径 w(z) = w₀·√(1 + (z/zR)²)
远场发散半角 θ = M²·λ / (π·w₀)
强度分布 I(r) = I₀·exp(−2r²/w²)，I₀ = 2P/(π·w₀²)
nm（常见：266, 355, 532, 633, 785, 1064, 1550）
μm（激光器出射典型 10~5000 μm）
理想高斯 M²=1，典型固体激光器 1.1~1.3，半导体 3~10
mW — 填写后显示峰值功率密度

请填写参数后点击"计算高斯光束"查看结果

激光频率与波长互换

在波长、频率、波数和光子能量之间进行相互转换。适用于激光、光谱分析等领域。

ν = c / λ    E = hν = hc/λ    ν̃ = 10⁷ / λ(nm)    c = 2.998×10⁸ m/s   h = 6.626×10⁻³⁴ J·s
nm
THz
输入波长后点击 → 箭头进行转换；也可输入频率后点击 ← 箭头反向转换。两侧的数值会同步更新。

请输入波长或频率后点击箭头按钮进行转换

半高宽 (FWHM) / 带宽互换

在波长半高宽 (Δλ)、频率半高宽 (Δν) 和波数半高宽 (Δν̃) 之间进行互相转换。 输入中心波长和任意一种带宽，即可得到其余两种。

微分关系：|Δν| = c · Δλ / λ²    Δν̃ = Δλ × 10⁷ / λ²    （Δν 为频率带宽，Δν̃ 为波数带宽，λ 与 Δλ 单位一致）
nm — 必填
nm（可输入极小值如 0.001 nm）
THz（可输入极小值如 0.0001 THz）
cm⁻¹（可输入极小值如 0.01 cm⁻¹）
填写中心波长 + 任意一种半高宽后，点击按钮即可得到其余两种半高宽。已有的值会被自动覆盖更新。

请输入中心波长和任意一种带宽后点击"转换带宽"

脉冲激光参数计算

根据脉宽、能量、波长和光斑尺寸，计算激光峰值功率、能量密度 (Fluence)、 功率密度 (Irradiance)，并与常见镜片的损伤阈值 (LIDT) 进行对照判定。

峰值功率 Ppeak = E / τ    平均功率 Pavg = E × frep
能量密度 F = E / A    功率密度 I = P / A    A = π(D/2)²
LIDT 脉宽缩放 (Stuart 定律)：LIDT(τ) = LIDTref × √(τ / τref)
nm
mm（标准 1 英寸 = 25.4 mm）
mm（光斑直径应 ≤ 镜片直径）
Hz — 填写后显示平均功率

请填写参数后点击"计算脉冲激光参数"查看结果

拉曼参数计算

选择常见激发波长，进行拉曼位移的波长与波数互换，光谱分辨率的波长/波数对应换算， 并提供常见样品的拉曼位移参考数据。

当前选中：785 nm

拉曼位移 → 散射波长

cm⁻¹（典型范围 100~4000 cm⁻¹）

输入拉曼位移后点击计算

光谱分辨率换算

按上方选择的单位输入

输入分辨率后点击换算

常见样品拉曼位移参考

点击按钮查看常见拉曼位移参考数据

探测器动态范围计算器

在分贝 (dB) 值与信号比值之间进行双向转换。光谱仪和相机等探测器的动态范围通常以 dB 表示。

动态范围 (dB) = 20 × log₁₀(Vmax / Vnoise)
为什么使用 20×log₁₀ 而不是 10×log₁₀？

分贝的定义取决于被量化的物理量类型：
● 功率量（光功率、电功率）：dB = 10 × log₁₀(P₁/P₂)，因为功率本身就是"能量率"
● 幅度量（电压、电流、信号幅值）：dB = 20 × log₁₀(V₁/V₂)，因为功率 ∝ 电压²，即 10×log₁₀(V²) = 20×log₁₀(V)

CCD/CMOS 探测器的输出是电荷/电压信号（幅度量），所以光谱仪的动态范围采用 20×log₁₀。 例如：动态范围 3000:1 的探测器 = 20×log₁₀(3000) ≈ 69.5 dB。
无量纲比值
dB（20×log₁₀）

输入比值或 dB 值后点击按钮转换

常见探测器动态范围参考

探测器类型典型比值dB (20×log₁₀)dB (10×log₁₀)说明
8-bit CCD255:148.1 dB24.1 dB消费级
12-bit CCD4095:172.2 dB36.1 dB科研级
14-bit CMOS16383:184.3 dB42.1 dB高性能
16-bit CCD65535:196.3 dB48.2 dB制冷科研级
FX2000 CCD3000:169.5 dB34.8 dB复享光学光谱仪
NOVA 背照式1000:1 (SNR)60.0 dB30.0 dB制冷型光纤光谱仪

光斑直径计算（聚焦光斑）

计算平行（准直）光束经透镜或物镜聚焦后的光斑直径。 支持单透镜聚焦和瑞利衍射极限（物镜 NA）两种计算方式。 可选输入发散角以考虑非理想平行光束。

单透镜聚焦（高斯光束 1/e²）：d = M² × 4λf / (πD)
瑞利极限（艾里斑直径）：dAiry = 1.22 λ / NA
光束质量因子：M² = max(1, πDθ / 2λ)，θ 为发散半角
nm（常见：266, 355, 532, 633, 785, 1064）
mm（激光器出射光束直径，1/e²）
mrad — 默认 0 = 平行光（准直光束）
mm（常见：25, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 500）

请填写参数后点击"计算光斑直径"查看结果

光谱图分析 （本分析功能仅针对上海复享光学公司光谱仪结果）

上传 CSV 格式的光谱数据文件，自动生成光谱折线图和热力图。 支持鼠标点击读取波长值、拖拽测量半高宽 (FWHM)。

支持的文件格式（CSV / TXT，自动识别）：
● 含 Wavelength 的行自动作为列标题，之前的内容为说明
● 含 time + x-axis 的行识别为时序格式（第一列时间，后续列强度）
● 用 >>> 行手动标记数据区起点
● 无头信息时自动检测首个数值行
● 支持逗号、制表符、多空格分隔，支持配对波长列格式
● 第一列为 X 轴（波长/时间），后面每列为一条光谱或信号强度

交互操作：
● 单击谱线选中 → 设置参考/背景 → 计算反射率/透过率
● 左键拖拽：选择区间，测量 X 轴宽度（FWHM）