![]() 描述激光的光束质量通常由两个参数表达:BPP和M²。M²很多时候也写成M2,可以读作M平方或M2。下图为高斯光束的纵向分布图,其中束腰半径W,远场发散角半角θ。 BPP(Beam Parameter Product),BPP中文名称是光束参数乘积,定义为束腰半径 × 远场发散角 BPP=W × θ 高斯光束的远场发散角半角: θ0=λ / ΠW0 M²:光束参数乘积与基模高斯光束的光束参数乘积的比值: M2=(W×θ)/(W0×θ0)=BPP /(λ/Π) 由以上公式不难发现,其中BPP与波长是无关的,而M²因子也与激光波长有关。他们主要于激光器的腔体设计和装配精度有关。 M²因子数值无限接近于1,表示真实数据和理想数据的比值,当真实数据越接近于理想数据时,则光束质量越好,即当M²因子越接近于1时,则光束质量越好,对应的发散角度越小。 光束质量BPP和M2的测量 对于光束质量的测量,可以利用光束质量分析仪,而使用光斑分析仪配合复杂的操作也能实现,通过不同位置采集激光截面的数据,然后通过仪器内置程序合成M²的数据,如果在采样过程中存在操作失误或测量错误,则无法测量分析M²的数值。而对于高功率测量,则需要复杂的衰减系统,使激光功率保持在可测量的范围内,避免功率过高损坏仪器探测面。 BPP越小,表示激光器的光束质量越好。 对于1.08um的光纤激光器而言,单基模 M2=1,BPP=λ/Π=0.344 mm mrad 对于10.6um的CO2激光器,单基模M2=1,BPP=3.38 mm mrad 假设两种单基模(或者多模M2相同的情况下)激光器聚焦后,发散角一致,则CO2激光器的焦点直径是光纤激光器的10倍。 M²越接近于1,表示激光器的光束质量越好。 在激光光束处于高斯分布或近高斯分布时,M²因子越接近于1,则表明实际激光越接近于理想状态高斯激光,则光束质量越好。 光束质量分析仪 光研科技自主研发的光斑分析仪自九月正式上市以来,产品性能得到了使用客户的一致认可,这种产品可实现激光光斑检测及测试应用,为客户提供定制光束质量分析一体化设计解决方案,并支持多应用开发。 产品精度可以完全代替进口激光光束质量分析仪。通过光束分析装置一体化设计,配套衰减方案,可测量直径 40μm 光斑,支持实时曝光及增益调节。该系统可以对连续可见激光光斑进行采样,分析得到激光光斑位置,直径,椭圆率等,并对光强能量场进行二维和三维显示。 ![]() ![]() 标准版双光楔衰减器参数(1套) ![]() ![]() ![]() |