Definisi kualitas sinar yang umum digunakan termasuk radius titik medan jauh, divergensi medan jauh angle, batas difraksi kelipatan U, Strehalo rasio, faktor M2 , nyalakan permukaan target atau rasio energi loop, dll.

Kualitas sinar merupakan parameter penting dari laser. Dua ekspresi umum dari kualitas sinar adalahBPP dan M2 yang diturunkan berdasarkan konsep fisik yang sama dan dapat dikonversi dari satu orang ke orang lainnya. Kualitas sinar laser penting karena merupakan kuantitas fisik utama untuk menilai apakah laser itu bagus atau tidak dan apakah NS pengolahan presisi dapat dilakukan. Untuk banyak jenis laser keluaran mode tunggal, laser berkualitas tinggi biasanya memiliki kualitas sinar yang sangat tinggi, sesuai dengan ukuran yang sangat kecil.M2, seperti 1,05 atau 1,1. Selain itu, laser dapat mempertahankan kualitas sinar yang baik sepanjang masa pakainya, danM2 nilainya hampir tidak berubah. Untuk mesin presisi laser, kualitas tinggibalok lebih kondusif untuk membentuk, sehingga dapat melakukan pemesinan laser atas datar tanpa merusak substrat dan tanpa efek termal. Dalam praktek,M2 sebagian besar digunakan untuk laser padat dan gas, sementara BPP sebagian besar digunakan untuk laser serat saat memberi label spesifikasi laser.

Kualitas sinar laser biasanya dinyatakan dengan dua parameter: BPP dan M². M²sering ditulis sebagai M2. Gambar berikut menunjukkan distribusi longitudinal balok Gaussian, di mana:W adalah radius pinggang balok dan θ adalah setengah divergensi medan jauh asudut.

Konversi BPP dan M2

BPP (Produk Parameter Balok) didefinisikan sebagai radius pinggang W dikalikan dengan setengah divergensi medan jauh angle θ:

         BPP = W × θ

NS setengah divergensi medan jauh angle θ balok Gauss adalah:

        θ₀ = λ / πW₀

M² adalah rasio produk parameter balok dengan produk parameter balok dari mode dasar balok Gaussian:

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

Tidak sulit untuk menemukan dari rumus di atas bahwa BPP tidak bergantung pada panjang gelombang, sedangkan M² juga tidak terkait dengan panjang gelombang laser. Mereka terutama terkait dengan desain rongga dan akurasi perakitan laser.

Nilai dari M² sangat dekat dengan 1, menunjukkan rasio antara data nyata dan data ideal. Ketika data nyata lebih dekat dengan data ideal, kualitas berkas lebih baik, yaitu ketikaM² lebih dekat ke 1, sudut divergensi yang sesuai lebih kecil, dan kualitas balok lebih baik.

Pengukuran dari BPP dan M2
Penganalisis kualitas balok dapat digunakan untuk mengukur kualitas balok. Kualitas sinar juga dapat diukur dengan menggunakan penganalisis cahaya dengan operasi yang kompleks. Data dikumpulkan dari berbagai lokasi penampang laser dan kemudian disintesis oleh program bawaan untuk menghasilkanM2. M2 tidak dapat diukur jika ada kesalahan operasi atau kesalahan pengukuran dalam proses pengambilan sampel. Untuk pengukuran daya tinggi, sistem atenuasi canggih diperlukan untuk menjaga daya laser dalam rentang terukur dan menghindari kerusakan permukaan deteksi instrumen.

Inti serat optik dan bukaan numerik dapat diperkirakan sesuai dengan gambar di atas. Untuk laser serat, radius pinggang ω₀= diameter inti serat /2 = R, θ = dosaα =α= tidak (bukaan numerik serat).

Ringkasan BPP, M2, dan Btim Qkualitas

Semakin kecil BPP, semakin baik kualitas sinar laser.

Untuk 1,08µlaser serat m, M2 = 1, BPP = λ / = 0,344 mm Bapakiklan

untuk 10.6µm BERSAMA₂ laser, mode fundamental tunggal M2 = 1, BPP = 3.38 mm Bapakiklan

Dengan asumsi bahwa sudut divergensi dari dua single mendasar mode laser (atau multi-mode laser dengan yang sama M2) adalah sama setelah pemfokusan, diameter fokus CO₂ laser adalah 10 kali lipat dari laser serat.

Lebih dekat M2 adalah ke 1, semakin baik kualitas sinar laser.

Saat sinar laser masuk Gdistribusi aussian atau mendekati distribusi Gaussian, semakin dekat M2 adalah 1, semakin dekat laser sebenarnya dengan laser Gaussian yang ideal, semakin baik kualitas sinarnya.