Yleisesti käytetty säteen laadun määritelmä sisältää kaukokentän pistesäteen, kaukokentän hajaantumisen angle, diffraktiorajan monikerta U, Strehl suhde, tekijä M2 , virta päälle tavoitepinnan tai silmukan energiasuhde jne.

Säteen laatu on laserin tärkeä parametri. Kaksi yleistä säteen laadun ilmaisua ovatBPP ja M2 joka johdetaan saman fyysisen käsitteen perusteella ja ne voidaan muuntaa toisiltaan. Lasersäteen laatu on tärkeä, koska se on keskeinen fyysinen määrä arvioitaessa, onko laser hyvä vai ei the tarkkuuskäsittely voidaan suorittaa. Monen tyyppisten yksimuotolähtölaserien tapauksessa korkealaatuisilla lasereilla on yleensä erittäin korkea säteen laatu, joka vastaa hyvin pientäM2, kuten 1.05 tai 1.1. Lisäksi laser voi säilyttää hyvän säteen laadun koko käyttöikänsä ajanM2 arvo on lähes ennallaan. Lasertarkkuuskoneistukseen, korkea laatupalkki on suotuisampi muotoiluun, jotta voidaan suorittaa tasainen lasertyöstö vahingoittamatta alustaa ja ilman lämpövaikutusta. Käytännössä,M2 käytetään enimmäkseen kiinteä- ja kaasulasereissa, kun taas BPP käytetään enimmäkseen kuitulasereissa lasereiden teknisten tietojen merkitsemisessä.

Lasersäteen laatu ilmaistaan ​​yleensä kahdella parametrilla: BPP ja M². M²kirjoitetaan usein nimellä M2. Seuraava kuva esittää Gaussin säteen pituussuuntaista jakaumaa, jossaW on palkin vyötärön säde ja θ on kaukokentän eron puolikas angle.

BPP:n muuntaminen ja M2

BPP (Sädeparametrituote) määritellään vyötärön säteeksi W kerrottuna kaukokentän eron puolikas angle θ:

         BPP = W × θ

The kaukokentän eron puolikas angle θ Gaussin säteen on:

        θ₀ = λ / πW₀

M² on sädeparametritulon suhde perusmoodin Gaussin säteen sädeparametrituloon:

        M² =（W×θ）/（W₀×θ₀）= BPP /（λ / π）

Yllä olevasta kaavasta ei ole vaikea löytää sitä BPP on riippumaton aallonpituudesta, while M² ei myöskään liity laserin aallonpituuteen. Ne liittyvät pääasiassa laserin ontelon suunnitteluun ja kokoonpanotarkkuuteen.

Arvo M² on äärettömän lähellä 1:tä, mikä osoittaa todellisen datan ja ihanteellisen tiedon välisen suhteen. Kun todellinen data on lähempänä ihanteellista dataa, säteen laatu on parempi, eli milloinM² on lähempänä 1:tä, vastaava erotuskulma on pienempi ja säteen laatu on parempi.

Mittaus BPP:stä ja M2
Säteen laadun mittaamiseen voidaan käyttää säteen laatuanalysaattoria. Säteen laatua voidaan mitata myös monimutkaisen toiminnan valoanalysaattorilla. Tiedot kerätään laserin poikkileikkauksen eri kohdista ja syntetisoidaan sitten sisäänrakennetulla ohjelmallaM2. M2 ei voida mitata, jos näytteenottoprosessissa on toimintavirhe tai mittausvirhe. Suuritehoisia mittauksia varten tarvitaan hienostunut vaimennusjärjestelmä, jotta laserteho pysyy mitattavissa olevalla alueella ja vältetään instrumentin tunnistuspinnan vaurioituminen.

Optisen kuidun ydin ja numeerinen aukko voidaan arvioida yllä olevan kuvan mukaisesti. Kuitulasereilla vyötärön säde ω₀= kuituytimen halkaisija /2 = R, θ = syntiα =α= NA (kuidun numeerinen aukko).

BPP:n yhteenveto, M2, ja Beam Qtodellisuus

Mitä pienempi BPP, sitä parempi lasersäteen laatu.

1.08 vartenµm kuitulaserit, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 mm Herrailmoitus

10:lle.6µm CO₂ laserit, yksi perustila M2 = 1, BPP = 3.38 mm Herrailmoitus

Olettaen, että kahden yhden perustavanlaatuinen -tilassa laserit (tai monitila laserit samalla M2) ovat samat tarkennuksen jälkeen, CO:n polttohalkaisija₂ laser on 10 kertaa suurempi kuin kuitulaser.

Mitä lähempänä M2 on 1, sitä parempi lasersäteen laatu on.

Kun lasersäde on sisällä Gaussian jakauman tai lähellä Gaussin jakaumaa, sitä lähempänä M2 on 1, mitä lähempänä todellinen laser on ihanteellinen Gaussin laser, sitä parempi säteen laatu on.