平均功率、功率密度(辐照度)和光束大小之间的关系都归结为一件事：随着时间的推移，激光器接收端的表面会发生什么。对于连续波激光器，平均功率是已知的，但对于脉冲激光器，需要将每个脉冲的能量乘以每秒的脉冲数。
当光束的形状像大礼帽时，功率会均匀分布在表面上。这意味着功率密度只是平均功率除以光束横截面的大小。因此，功率密度与光束尺寸成反比。
在将激光束的功率强度分布描述为三维高斯函数(高斯光束)的情况下，它在中心的功率密度是直径等于 1/e² 的圆形礼帽形光束的两倍。在这两种情况下，光束都有一定的发散。这意味着可以通过将表面移近或远离激光束源来调节表面上的辐照度或平均功率密度。
公式
激光平均功率公式描述了理论上的平顶或完美的TEM₀₀高斯激光束的行为。在这种情况下，它们代表了在实际条件下可以获得的值的近似值。此外，有多种方法可用于测量高斯光束的直径。
其原因主要是因为它的理论值只有在半径达到无穷大时才达到0。因此，光束将具有无限大的直径。因此，我们选择使用使用 1/e² 参数进行测量的方法。
此时，光束直径约为在高斯函数 (FWHM) 最大值的一半处测得的全直径的 1.699 倍。在 1/e² 时，它代表总功率的大约 86.5%。
