有不同的方法来计算激光束的质量。一般来说，我们希望我们的激光束尽可能接近理论高斯光束。接下来的问题是我们如何测量光束的轮廓如何将它与理想高斯光束进行比较?
首先，我们需要了解有不同的方法来计算激光束的质量。描述激光束的一些方法有:光束参数乘积、斯特hl比和光束质量因子(或m平方)。这是我们今天要讲的最后一个。
m2因子
当我们有需要聚焦的激光束时，m平方因子很有用。我们基本上是在比较发散和束腰大小与高斯光束。
m平方因子由ISO标准11146定义为:
Where w is the beam waist, θ is the divergence angle, and is the laser wavelength. Furthermore, if we assume that the divergence of a Gaussian beam is given by:
很容易证明，对于完美高斯光束，m平方因子的值为1。m平方因子越大，我们的激光束离高斯光束越远。
测量m2因子
为了计算m平方因子，您至少需要两次测量。这使得估计光束发散和束腰成为可能。然而，ISO 11146规范解释了从一组10束直径测量计算M2的方法。主要步骤有:
从一个准直光束开始
用无像差透镜对焦
测量焦点周围不同位置的光束直径:取至少10个数据点，大约一半在焦点的第一个瑞利距离内，另一半超过2个瑞利长度。
使用范数中详细说明的回归方程来拟合双曲线到X轴和Y轴的数据点。
从这个拟合中，提取每个轴的θ、w0、zR和M2的值。
这种测量可以使用刀口法或扫描狭缝测量。这些测量可能很耗时，所以最好将传感器放置在机动转换台上，以实现这一过程的自动化。
免费工具
我们已经开发了一个开源工具，可以帮助您分析波束轮廓。你可以在上传波束图像的静态模式下工作，也可以在动态模式下工作，软件会实时给出测量结果。我们还开发了测量光束发散度的机械装置。软件所获得的测量可以帮助您量化激光质量，或重新设计光学元件，以获得特定的光斑光束为您的系统。该软件还允许您将数据导出到excel工作表(连同图表)
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使用m平方参数的一个完美例子是当使用激光均质器．
如果您不确定m平方因子是否为您的应用所需的正确束参数，请给我们打电话，我们可以给您建议。
