Definisi kualitas pancaran anu biasa dianggo kalebet radius titik lapangan jauh, divergénsi jarak jauh angle, difraksi wates sababaraha U, Strehl rasio, faktor M2 , kakuatan on permukaan target atanapi rasio énergi loop, jsb.

Kualitas beam mangrupa parameter penting tina laser. Dua ekspresi umum kualitas beam nyaétaBPP jeung M2 anu diturunkeun dumasar kana konsép fisik anu sami sareng tiasa dirobih ti silih. Kualitas sinar laser penting sabab mangrupikeun kuantitas fisik konci pikeun nangtoskeun naha laserna saé atanapi henteu sareng naha éta processing precision bisa dilaksanakeun. Pikeun sababaraha jinis laser kaluaran mode tunggal, laser kualitas luhur biasana ngagaduhan kualitas sinar anu luhur pisan, saluyu sareng anu leutik pisan.M2, sapertos 1.05 atanapi 1.1. Leuwih ti éta, laser nu bisa ngajaga kualitas beam alus sapanjang hirup layanan na, jeungM2 nilai ampir unchanged. Pikeun mesin precision laser, kualitas luhurbalok langkung kondusif pikeun ngabentuk, ku kituna ngalaksanakeun mesin laser datar luhur tanpa ngarusak substrat sareng tanpa pangaruh termal. Dina prakna,M2 lolobana dipaké pikeun laser padet jeung gas, bari BPP lolobana dipaké pikeun laser serat nalika labél spésifikasi lasers.

Kualitas sinar laser biasana ditembongkeun ku dua parameter: BPP jeung M². M²mindeng ditulis salaku M2. Gambar di handap nembongkeun sebaran longitudinal tina balok Gaussian, dimanaW nyaeta radius cangkéng beam na θ nyaeta satengah divergénsi jauh-widang angle.

Konversi BPP jeung M2

BPP (Produk Parameter Beam) diartikeun radius cangkéng W dikalikeun ku jauh-widang divergénsi satengah angle θ:

         BPP = W × θ

The jauh-widang divergénsi satengah angle θ balok Gaussian nyaéta:

        θ₀ = λ / πW₀

M² nyaéta babandingan produk parameter beam ka produk parameter beam tina mode dasar balok Gaussian:

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

Teu hese neangan tina rumus di luhur éta BPP nyaeta bebas tina panjang gelombang, sedengkeun M² ogé henteu aya hubunganana sareng panjang gelombang laser. Aranjeunna utamana patali jeung desain rongga jeung akurasi assembly of laser nu.

Nilai tina M² nyaeta infinitely deukeut 1, nunjukkeun rasio antara data nyata jeung data idéal. Nalika data nyata langkung caket kana data idéal, kualitas sinar langkung saé, nyaéta nalikaM² nyaeta ngadeukeutan ka 1, sudut divergence pakait leuwih leutik, sarta kualitas beam hadé.

Pangukuran tina BPP jeung M2
Analisa kualitas balok tiasa dianggo pikeun ngukur kualitas balok. Kualitas balok ogé tiasa diukur ku ngagunakeun analisa cahaya kalayan operasi anu kompleks. Data dikumpulkeun tina lokasi anu béda tina bagian silang laser teras disintésis ku program ngawangun pikeun ngahasilkeun.M2. M2 teu bisa diukur lamun aya misoperation atawa kasalahan pangukuran dina prosés sampling. Pikeun pangukuran kakuatan anu luhur, sistem atenuasi anu canggih diperyogikeun pikeun ngajaga kakuatan laser dina jarak anu tiasa diukur sareng ngahindarkeun karusakan dina permukaan deteksi alat.

Inti serat optik sareng aperture numerik tiasa diperkirakeun dumasar kana gambar di luhur. Pikeun laser serat, radius cangkéng ω₀= diameter inti serat /2 = R, θ = dosaα =α= NA (aperture numeris serat).

Ringkesan BPP, M2, jeung Beam Qkualitasna

Nu leuwih leutik BPP, nu hadé kualitas sinar laser.

Pikeun 1.08µm serat laser, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 mm Bapaad

Pikeun 10.6µm CO₂ laser, modeu fundamental tunggal M2 = 1, BPP = 3.38 mm Bapaad

Anggap yén divergence sudut dua tunggal dasarna modus laser (atawa multi-mode lasers kalawan sarua M2) sarua sanggeus fokus, diaméter fokus CO₂ laser nyaéta 10 kali ti laser serat.

Beuki deukeut M2 nyaeta mun 1, nu hadé kualitas sinar laser.

Nalika sinar laser asup Gsebaran aussian atawa deukeut sebaran Gaussian, beuki deukeut M2 nyaeta ka 1, nu ngadeukeutan laser sabenerna mun laser Gaussian idéal, nu hadé kualitas beam.