瑞利距離

簡介

在光學及雷射科學中，瑞利距離或瑞利長度（Rayleigh length）或瑞利範圍（Rayleigh range）是指光束沿著其行進方向，從其腰部到其面積為腰部面積兩倍的截面的距離，此時截面半徑約為

倍的腰部半徑。另一個相關的參數為共焦參數（confocal parameter）b，恰為瑞利距離的兩倍。當用高斯光束來做為光束模型時，瑞利距離是相當重要的參數。

更多信息：高斯光束

對於在自由空間下，沿著

軸前進的高斯光束，其瑞利距離為

其中

為腰部，也就是光束最窄處的軸向大小，上式和以下的公式都假設光束的腰部不是特別的小，滿足

的關係。

光束在距腰部距離

位置的半徑為

依定義，

的最小值出現在

。在距腰部

的位置，光束直徑變為腰部的

倍，截面積則變為2倍。

高斯光束以弧度表示的總角度分布，和瑞利距離有以下的關係

光束在腰部的直徑可以用下式表示

以上公式在近軸近似的條件下有限。若光束的發散程度過於嚴重，無法再適用高斯光束模型，需要用物理光學的分析方式求解。