Често използваната дефиниция за качество на лъча включва радиус на петно ​​в далечно поле, дивергенция в далечното поле aъгъл, кратна граница на дифракция U, Strehl съотношение, фактор M2 , включено съотношение на целевата повърхност или енергия на контура и др.

Качеството на лъча е важен параметър на лазера. Два често срещани израза за качество на лъча саBPP и M2 който са получени въз основа на същата физическа концепция и могат да бъдат преобразувани един от друг. Качеството на лазерния лъч е важно, защото е ключова физическа величина, за да се прецени дали лазерът е добър или не и дали на може да се извърши прецизна обработка. За много видове едномодови изходни лазери, висококачествените лазери обикновено имат много високо качество на лъча, съответстващо на много малъкM2, като 1.05 или 1.1. Освен това лазерът може да поддържа добро качество на лъча през целия му експлоатационен живот иM2 стойността е почти непроменена. За прецизна лазерна обработка, високо качестволъч е по-благоприятно за оформяне, така че да се извършва лазерна обработка с плосък горен слой, без да се уврежда субстрата и без термичен ефект. На практика,M2 се използва най-вече за твърди и газови лазери, докато BPP се използва най-вече за лазери с влакна при етикетиране на спецификациите на лазерите.

Качеството на лазерния лъч обикновено се изразява с два параметъра: BPP и M². M²често се пише като M2. Следващата фигура показва надлъжното разпределение на гаусовата греда, къдетоW е радиусът на талията на гредата и θ е половината на дивергенцията в далечното поле angle.

Преобразуване на BPP и M2

BPP (Продукт с параметър на лъча) се определя като радиус на талията W умножено по дивергенция в далечното поле наполовина angle θ:

         BPP = W × θ

В дивергенция в далечното поле наполовина angle θ на гаусов лъч е:

        θ₀ = λ / πW₀

M² е съотношението на продукта на параметъра на лъча към продукта на параметъра на лъча на гаусовия лъч на основния режим:

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

Не е трудно да се установи от горната формула, че BPP е независимо от дължината на вълната, докато M² също не е свързано с дължината на вълната на лазера. Те са свързани главно с дизайна на кухината и точността на сглобяване на лазера.

Стойността на M² е безкрайно близо до 1, което показва съотношението между реалните данни и идеалните данни. Когато реалните данни са по-близо до идеалните данни, качеството на лъча е по-добро, тоест когаM² е по-близо до 1, съответният ъгъл на дивергенция е по-малък и качеството на лъча е по-добро.

Измерване на БПП и M2
Анализаторът за качество на лъча може да се използва за измерване на качеството на лъча. Качеството на лъча също може да бъде измерено чрез използване на светлинен анализатор със сложна работа. Данните се събират от различни места на лазерното напречно сечение и след това се синтезират от вградена програма за производствоM2. M2 не могат да бъдат измерени, ако има неправилна работа или грешка в измерването в процеса на вземане на проби. За измервания с висока мощност е необходима сложна система за затихване, за да се поддържа мощността на лазера в измерим диапазон и да се избегне повреда на повърхността за откриване на инструмента.

Ядрото на оптичното влакно и цифровата апертура могат да бъдат оценени според фигурата по-горе. За лазери с влакна, радиусът на талията ω₀= диаметър на сърцевината на влакното /2 = R, θ = гряхα =α= NA (числова апертура на влакното).

Резюме на BPP, M2, и Beam Qуалност

Колкото по-малък е BPP, толкова по-добре качество на лазерния лъч.

За 1.08µm влакнести лазери, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 мм г-нреклама

За 10.6µm CO₂ лазери, единичен основен режим M2 = 1, BPP = 3.38 мм г-нреклама

Ако приемем, че ъглите на дивергенция на две единични фундаментален режим лазери (или мулти-режим лазери със същото M2) са същите след фокусиране, фокусният диаметър на CO₂ лазерът е 10 пъти по-голям от този на лазера с влакна.

Колкото по-близо M2 е до 1, толкова по-добро е качеството на лазерния лъч.

Когато лазерният лъч е вътре Gавстрийско разпределение или близо до гаусово разпределение, толкова по-близо е M2 е до 1, колкото по-близо е действителният лазер до идеалния гаусов лазер, толкова по-добро е качеството на лъча.