Déi allgemeng benotzt Definitioun vu Strahlqualitéit enthält wäitfeld Fleckradius, wäitfelddivergenz angle, Diffraktioun Limit multiple U, Strehl ratio, faktor M2 , Muecht op Zilfläch oder Loopenergieverhältnis, etc.

Strahlqualitéit ass e wichtege Parameter vum Laser. Zwee allgemeng Ausdréck vun der Strahlqualitéit sinnBPP an M2 déi sinn ofgeleet op Basis vum selwechte kierperleche Konzept a kënne ëmgewandelt ginn vuneneen. Laserstrahlqualitéit ass wichteg well et eng wichteg kierperlech Quantitéit ass fir ze beurteelen ob de Laser gutt ass oder net an ob den Präzisiounsveraarbechtung kann duerchgefouert ginn. Fir vill Aarte vun Single-Modus Output Laser hunn héichqualitativ Laser normalerweis ganz héich Strahlqualitéit, entspriechend enger ganz klengerM2, wéi 1.05 oder 1.1. Desweideren, kann de Laser gutt hëlze Qualitéit uechter seng Liewensdauer erhalen, anM2 Wäert ass bal onverännert. Fir Laser Präzisioun Bearbechtung, héich Qualitéitbeam ass méi fërdereg fir ze formen, fir flaach Top Laser-Maschinn auszeféieren ouni de Substrat ze beschiedegen an ouni thermesch Effekt. An der Praxis,M2 gëtt meeschtens fir staark a Gas Laser benotzt, iwwerdeems BPP gëtt meeschtens fir Glasfaser Laser benotzt wann d'Spezifikatioune vu Laser Label.

Laserstrahlqualitéit gëtt normalerweis duerch zwee Parameter ausgedréckt: BPP an M². M²gëtt dacks als geschriwwen M2. Déi folgend Figur weist d'Längsverdeelung vum Gaussesche Strahl, wouW ass de Strahl Taille Radius an θ ass déi wäit Feld Divergenz Halschent angl.

Konversioun vun BPP an M2

BPP (Beam Parameter Produit) ass als Taille Radius definéiert W multiplizéiert mat wäit Feld Divergenz Halschent angl θ:

         BPP = W × θ

Déi wäit Feld Divergenz Halschent angl θ vum Gaussesche Strahl ass:

        θ₀ = λ / πW₀

M² ass de Verhältnis vum Strahlparameterprodukt zum Strahlparameterprodukt vum Grondmodus Gaussesche Strahl:

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

Et ass net schwéier aus der uewe genannter Formel dat ze fannen BPP ass onofhängeg vun der Wellelängt, während M² ass och net mat der Laserwellelängt verbonnen. Si sinn haaptsächlech Zesummenhang mat der Kavitéit Design an Assemblée Richtegkeet vun der Laser.

De Wäert vun M² ass onendlech no bei 1, wat de Verhältnis tëscht den realen Donnéeën an den idealen Donnéeën ugeet. Wann déi reell Donnéeën méi no bei den idealen Donnéeën sinn, ass d'Strahlenqualitéit besser, dat heescht wéiniM² ass méi no bei 1, de entspriechende Divergenzwinkel ass méi kleng, an d'Strahlenqualitéit ass besser.

Miessung vum BPP an M2
Beam Qualitéit Analyser ka benotzt ginn fir d'Strahlenqualitéit ze moossen. Strahlqualitéit kann och gemooss ginn andeems Dir Liichtanalysator mat komplexer Operatioun benotzt. D'Donnéeë gi vu verschiddene Plazen vum Laser Querschnitt gesammelt an dann duerch en agebaute Programm synthetiséiert fir ze produzéierenM2. M2 kann net gemooss ginn wann et Mëssbrauch oder Miessfehler am Prozess vun der Probe gëtt. Fir héich Kraaftmiessungen ass e raffinéierte Dämpfungssystem gebraucht fir d'Laserkraaft an engem moossbare Beräich ze halen an all Schued vun der Instrumenterkennungsfläch ze vermeiden.

Den opteschen Faserkär an d'numeresch Ouverture kënnen no der Figur hei uewen geschat ginn. Fir Léngen Laser, der Taille Radius ω₀= Fiber Kär Duerchmiesser /2 = R, θ = sinα =α= NA (numeresch Apertur vu Faser).

Resumé vun BPP, M2, an Beem Qqualitéit

Wat méi kleng BPP, wat besser Laserstrahlqualitéit.

fir 1.08µm Faser Laser, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 mm Mrad

Fir 10.6µm CO₂ Laser, eenzeg fundamental Modus M2 = 1, BPP = 3.38 mm Mrad

Unzehuelen, datt d'Divergenz Wénkel vun zwee Single fundamental Modus Laser (oder Multi-Modus Laser mat selwecht M2) sinn d'selwecht nom Fokus, de Brennwäit vum CO₂ Laser ass 10 Mol dee vum Glasfaser Laser.

Wat méi no M2 ass op 1, wat besser ass d'Laserstrahlqualitéit.

Wann de Laserstrahl an ass Gaussesch Verdeelung oder no Gauss Verdeelung, der méi no der M2 ass op 1, wat méi no den aktuellen Laser un den ideale Gaussesche Laser ass, wat besser d'Strahlenqualitéit ass.