光束质量（Beam Quality）

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定义：衡量激光束聚焦程度的指标。

更新时间：2024-09-20 07:41:44

光束质量（Beam Quality）详述

光束质量这一概念诞生于激光技术的发展过程中。早期的激光器输出的是高度准直的光束，但随着激光技术的发展，激光器的输出光束的特性变得越来越复杂，光束质量这一指标应运而生，用于衡量激光束的聚焦程度。

光束质量的理论基础是光的干涉和衍射理论。当光通过一个小孔或者狭缝时，光波会发生衍射和干涉，形成光斑。光束质量就是通过衡量这个光斑的大小来确定的。理想的激光束（高斯光束）的光斑大小是最小的，这种光束的光束质量被定义为1。而实际的激光束的光斑大小都会大于理想的高斯光束，所以实际的光束质量都会大于1。

光束质量的重要参数指标是M2因子。M2因子是通过实验测量得到的，它反映了实际光束与理想高斯光束的差距。M2因子越接近1，说明光束质量越好，聚焦能力越强。

光束质量在激光加工、激光医疗、激光通信等领域有着广泛的应用。例如，在激光切割、激光焊接等激光加工领域，高光束质量可以提高加工精度和效率。在激光医疗领域，高光束质量可以提高治疗的精确性和安全性。

根据光束质量的不同，激光器可以分为高光束质量激光器和低光束质量激光器。高光束质量激光器的M2因子接近1，主要用于需要高精度和高效率的应用场景。低光束质量激光器的M2因子大于1，主要用于需要大功率和大能量的应用场景。

随着激光技术的发展，光束质量的测量和控制技术也在不断进步。未来，光束质量的测量将更加精确，控制将更加精细，以满足更高精度和更高效率的应用需求。

目前市场上有很多专门测量光束质量的仪器，如Coherent公司的M2-200s、Ophir公司的BeamGage等。这些产品可以精确测量激光束的M2因子，帮助用户评估和控制光束质量。