Säteen halkaisija on mittaus valonsäteen tai muun sähkömagneettisen säteilyn, kuten laserin, koosta. Se on halkaisija millä tahansa viivalla, joka on kohtisuorassa säteen akseliin nähden ja leikkaa sen ja on kaksinkertainen säteen säteen pituuteen nähden. Pyöreän säteen osalta sen pituus määritellään palkin keskipisteen läpi kulkevan viivasegmentin pituudeksi, jonka päätepisteet ovat palkin vastakkaisilla reunoilla. Jos palkki on elliptinen, sen halkaisija voidaan määrittää joko ellipsin pää- tai sivuakselin pituudeksi. Jos säteellä ei ole pyöreää symmetriaa, viitataan usein palkin leveyteen.
Useimmilla sähkömagneettisilla palkeilla ei ole teräviä reunoja, kuten kiinteillä esineillä, ja säteen hajaantuminen tarkoittaa, että niiden leveys ei ole vakio säteen koko pituudella. Siten palkin halkaisijan voi määrittää useilla tavoilla. Säteen halkaisija mitataan laitteella, jota kutsutaan lasersäteen profiiliksi. Palkin kohtaa, jossa säteen halkaisija on kapein, kutsutaan palkin vyötäröksi.
Säteen halkaisija on lasereiden tärkeä ominaisuus. Palkit, joiden halkaisija on suurempi, kärsivät vähemmän säteen hajaantumisesta, mikä on mitta siitä, kuinka nopeasti säteen valo leviää palkin vyötäröltä. Alhaisen hajonnan omaavilla säteillä on siten parempi säteen laatu, mikä mittaa kuinka tiukasti tarkennettu lasersäde pysyy kulkiessaan. Säteen optinen intensiteetti on optisen tehon määrä, jonka säde tuottaa kohdealueen pinta -alayksikköä kohti, joten lasersäde, jolla on matala säteen hajonta, on suurempi optinen intensiteetti kuin säde, jolla on sama optinen teho mutta suurempi säteen hajaantuminen. Tämä on tärkeää monille lasersovelluksille, kuten leikkaus, poraus ja etähitsaus teollisuudessa ja lasermikroskopia biologisessa tieteessä.
Lasersäteen laadun ja laserkoon välillä on kompromissi, koska pienemmällä linssillä varustetulla laserilla on pienempi säteen halkaisija ja se kärsii suuremmasta säteen hajoamisesta, kun kaikki muut asiat ovat samanarvoisia. Laserin pienentäminen, mikä on usein toivottavaa mukavuuden ja kustannusten vuoksi, samalla kun säilytetään korkea säteen laatu, vaatii parannuksia muissa suunnittelun osissa. Tämä voidaan tehdä käyttämällä korkealaatuisempia optisia komponentteja, optimoitua resonaattorisuunnittelua ja kohdistusta sekä käyttämällä laservahvistusmateriaalia, joka on vähemmän altis vääristäville lämpövaikutuksille, kuten lämpölinsseille.