El diámetro del haz es una medida del tamaño de un haz de luz u otra radiación electromagnética, como un láser. Es el diámetro de cualquier línea que sea perpendicular e interseque el eje de la viga, y es el doble de la longitud del radio de la viga. Para una viga circular, su longitud se define como la longitud de un segmento de línea que pasa por el centro de la viga y tiene sus extremos en los bordes opuestos de la viga. Si el haz es elíptico, su diámetro se puede especificar como la longitud del eje mayor o menor de la elipse. Si el haz no tiene simetría circular, a menudo se hace referencia al ancho del haz.
La mayoría de los haces electromagnéticos no tienen bordes bien definidos, como los objetos sólidos, y la divergencia del haz significa que su ancho no es constante a lo largo de toda la longitud del haz. Por tanto, hay varias formas de definir el diámetro de la viga. La medición del diámetro del haz se realiza con un dispositivo llamado perfilador de haz láser. El punto de la viga donde el diámetro de la viga es más estrecho se llama cintura de la viga.
El diámetro del haz es un atributo importante de los láseres. Los haces con un diámetro mayor sufren menos divergencia del haz, que es una medida de la rapidez con que la luz del haz se propaga desde la cintura del haz. Por lo tanto, los haces con baja divergencia tienen una calidad de haz más alta, una medida de cuán enfocado permanece un haz láser a medida que viaja. La intensidad óptica de un rayo es la cantidad de potencia óptica que entrega el rayo por unidad de área en el objetivo, por lo que un láser con divergencia de rayo baja tendrá mayor intensidad óptica que un rayo con la misma potencia óptica pero mayor divergencia de rayo. Esto es importante para muchas aplicaciones láser, como el corte, la perforación y la soldadura remota en la industria y la microscopía láser en las ciencias biológicas.
Existe una compensación entre la calidad del rayo láser y el tamaño del láser, ya que un láser con una lente más pequeña tiene un diámetro de rayo menor y sufrirá una mayor divergencia del rayo, en igualdad de condiciones. Hacer un láser más pequeño, que a menudo es deseable por razones de conveniencia y costo, mientras se mantiene una alta calidad del haz, requiere mejoras en otras partes del diseño. Esto se puede hacer mediante el uso de componentes ópticos de mayor calidad, un diseño y alineación optimizados del resonador y el uso de medios de ganancia láser que sean menos propensos a distorsionar los efectos térmicos, como las lentes térmicas.