Der Strahldurchmesser ist ein Maß für die Größe eines Lichtstrahls oder einer anderen elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise eines Lasers. Es ist der Durchmesser auf jeder Linie, die senkrecht zur Strahlachse steht und die Strahlachse schneidet, und ist doppelt so lang wie der Strahlradius. Bei einem kreisförmigen Träger wird seine Länge als die Länge eines Liniensegments definiert, das durch die Mitte des Trägers verläuft und seine Endpunkte an den gegenüberliegenden Kanten des Trägers hat. Wenn der Balken elliptisch ist, kann sein Durchmesser als Länge der Haupt- oder Nebenachse der Ellipse angegeben werden. Wenn der Strahl keine Kreissymmetrie aufweist, wird stattdessen oft die Strahlbreite genannt.
Die meisten elektromagnetischen Strahlen haben keine scharf definierten Kanten, wie dies bei festen Objekten der Fall ist, und die Strahldivergenz bedeutet, dass ihre Breite nicht über die gesamte Länge des Strahls konstant ist. Daher gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, den Durchmesser des Balkens zu definieren. Die Messung des Strahldurchmessers erfolgt mit einem Gerät, das als Laserstrahlprofiler bezeichnet wird. Der Punkt auf dem Balken, an dem der Balkendurchmesser am schmalsten ist, wird als Balkentaille bezeichnet.
Der Strahldurchmesser ist ein wichtiges Attribut von Lasern. Strahlen mit einem größeren Durchmesser erleiden eine geringere Strahldivergenz, die ein Maß dafür ist, wie schnell sich das Licht des Strahls von der Strahltaille ausbreitet. Strahlen mit geringer Divergenz haben somit eine höhere Strahlqualität, ein Maß dafür, wie stark ein Laserstrahl auf seinem Weg fokussiert bleibt. Die optische Intensität eines Strahls ist die Menge an optischer Leistung, die der Strahl pro Flächeneinheit auf das Ziel liefert, sodass ein Laser mit geringer Strahldivergenz eine größere optische Intensität hat als ein Strahl mit derselben optischen Leistung, aber höherer Strahldivergenz. Dies ist wichtig für viele Laseranwendungen wie Schneiden, Bohren und Remote-Schweißen in der Industrie und Lasermikroskopie in der Biologie.
Es gibt einen Kompromiss zwischen der Laserstrahlqualität und der Größe des Lasers, da ein Laser mit einer kleineren Linse einen kleineren Strahldurchmesser hat und bei sonst gleichen Bedingungen eine größere Strahldivergenz erleidet. Die Verkleinerung eines Lasers, was aus Bequemlichkeits- und Kostengründen oft wünschenswert ist, während eine hohe Strahlqualität beibehalten wird, erfordert Verbesserungen in anderen Teilen des Designs. Dies kann durch die Verwendung hochwertigerer optischer Komponenten, optimiertem Resonatordesign und -ausrichtung und der Verwendung von Laserverstärkungsmedien erreicht werden, die weniger anfällig für verzerrende thermische Effekte wie thermische Linsenbildung sind.