はじめに
太陽や一般的な光源の発光部はランダムな無数の光源の集合体と考えられます
このため自然光や一般的な光源からの光は位相が不揃いで、連続性が低い非可干渉性です
これに対しレーザ光は位相のそろった波面を持ち、その波動は連続する可干渉性です
レーザ光はその特性によって色々な伝搬モード(強度分布状態)があります
以下にその例を示します
※ 伝搬モードはレーザの発光部の面積、レーザ光のNAによります
※ TEMはTransverse Electromagnetic Modeの略
TEMに続く数字は電場の結節(Node)の数を表し、例えばTEM01ですと結節が横_1個、縦_0個の意味です
なお、図中に電場の位相の様子を示します
ビーム伝搬の基本になるのはTEM00(ガウスビーム_Gaussian Beam)です
以下、ガウスビームの伝搬について、

ガウスビームの強度分布とビーム径
下図はカウスビームの強度を示す鳥観図で、ガウスビームの強度分布はガウス分布です
1/e2(13.5%)の強度の半径をビーム径(ω)と呼びます

NAとビーム径の関係
下図にビームウェスト位置での光軸に沿った断面図を示します