A definizione cumunimenti usata di a qualità di u fasciu include u raghju di spot di u campu luntanu, a divergenza di u campu luntanu angle, limite di diffrazione multipla U, Strehl ratio, fattore M2 , accende superficia di mira o rapportu di energia di loop, etc.

A qualità di u fasciu hè un parametru impurtante di u laser. Dui espressioni cumuni di a qualità di fasciu sòBPP è M2 chì sò derivati ​​​​basatu nantu à u stessu cuncettu fisicu è ponu esse cunvertiti l'un da l'altru. A qualità di fasciu laser hè impurtante perchè hè una quantità fisica chjave per ghjudicà s'ellu hè u laser bonu o micca è s'ellu lu Trattamentu di precisione pò esse realizatu. Per parechji tippi di laser di output unicu-mode, i laser d'alta qualità sò generalmente una qualità di fasciu assai alta, chì currisponde à una assai chjuca.M2, cum'è 1.05 o 1.1. Inoltre, u laser pò mantene una bona qualità di fasciu per tutta a so vita di serviziu, èM2 u valore hè quasi invariatu. Per a machinazione di precisione laser, alta qualitàfasciu hè più favurevule à a furmazione, in modu di realizà a machining laser flat top senza dannu u sustrato è senza effettu termale. In pratica,M2 hè soprattuttu usata per lasers solidi è di gas, mentri BPP hè soprattuttu utilizatu per i laser in fibra quandu etichettate e specificazioni di laser.

A qualità di u fasciu laser hè generalmente espressa da dui parametri: BPP è M². M²hè spessu scrittu cum'è M2. A figura seguente mostra a distribuzione longitudinale di u fasciu gaussianu, induveW hè u raghju di a cintura di u fasciu è θ hè a mità di divergenza di u campu luntanu angle.

Cunversione di BPP è M2

BPP (Beam Parameter Product) hè definitu cum'è u raghju di a cintura W multiplicate da a mità di divergenza di u campu luntanu angle θ:

         BPP = W × θ

U a mità di divergenza di u campu luntanu angle θ di fasciu gaussianu hè:

        θ₀ = λ / πW₀

M² hè u rapportu di u pruduttu di u parametru di u fasciu à u pruduttu di u paràmetru di u fasciu di u modu fundamentale di u fasciu gaussianu:

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

Ùn hè micca difficiule di truvà da a formula sopra chì BPP hè indipendente da a lunghezza d'onda, mentri M² ùn hè ancu ligata à a lunghezza d'onda laser. Sò principalmente ligati à u disignu di cavità è a precisione di l'assemblea di u laser.

U valore di M² hè infinitamente vicinu à 1, chì indica u rapportu trà i dati reali è i dati ideali. Quandu i dati reali hè più vicinu à i dati ideali, a qualità di u fasciu hè megliu, vale à dì quanduM² hè più vicinu à 1, l'angolo di divergenza currispundente hè più chjucu, è a qualità di u fasciu hè megliu.

Misurazione di BPP è M2
L'analizzatore di qualità di fasciu pò esse usatu per misurà a qualità di u fasciu. A qualità di u fasciu pò ancu esse misurata utilizendu un analizzatore di luce cù un funziunamentu cumplessu. I dati sò raccolti da diverse lochi di a sezione trasversale laser è dopu sò sintetizzati da un prugramma integratu per pruduceM2. M2 Ùn pò esse misurata s'ellu ci hè misoperation o errore di misurazione in u prucessu di campionamentu. Per e misurazioni d'alta putenza, hè necessariu un sistema di attenuazione sofisticatu per mantene a putenza laser in un intervallu misurabile è evità ogni dannu à a superficia di rilevazione di l'instrumentu.

U core di fibra ottica è l'apertura numerica ponu esse stimati secondu a figura sopra. Per i laser di fibra, u raghju di a cintura ω₀= diametru di u core di fibra /2 = R, θ = peccatuα =α= NA (apertura numerica di a fibra).

Riassuntu di BPP, M2, è Beam Qualità

U più chjucu BPP, u megliu qualità di fasciu laser.

Per 1.08µlaser in fibra m, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 mm srad

Per 10.6µm CO₂ laser, unicu modu fundamentale M2 = 1, BPP = 3.38 mm srad

Assumindu chì l'anguli di divergenza di dui singuli fundamentale modu lasers (o multi-mode laser cù u listessu M2) sò listessi dopu à u focu, u diametru focale di u CO₂ laser hè 10 volte chì di u laser fibre.

U più vicinu M2 hè à 1, u megliu hè a qualità di u fasciu laser.

Quandu u fasciu laser hè in Gdistribuzione australiana o vicinu à a distribuzione gaussiana, u più vicinu hè M2 hè à 1, u più vicinu u laser attuale hè à u laser Gaussian ideale, u megliu hè a qualità di u fasciu.