Ο ευρέως χρησιμοποιούμενος ορισμός της ποιότητας δέσμης περιλαμβάνει την ακτίνα κηλίδων απομακρυσμένου πεδίου, την απόκλιση απόμακρου πεδίου angle, όριο περίθλασης πολλαπλάσιο U, Στρhl αναλογία, συντελεστής M2 , ενεργοποίηση αναλογία ενέργειας επιφάνειας στόχου ή βρόχου κ.λπ.

Η ποιότητα της δέσμης είναι μια σημαντική παράμετρος του λέιζερ. Δύο κοινές εκφράσεις της ποιότητας της δέσμης είναιBPP και M2 οι οποίες προέρχονται με βάση την ίδια φυσική έννοια και μπορούν να μετατραπούν ο ένας από τον άλλο. Η ποιότητα της δέσμης λέιζερ είναι σημαντική επειδή είναι ένα βασικό φυσικό μέγεθος για να κρίνουμε εάν το λέιζερ είναι καλό ή όχι και αν ο μπορεί να πραγματοποιηθεί επεξεργασία ακριβείας. Για πολλά είδη λέιζερ μονής λειτουργίας, τα λέιζερ υψηλής ποιότητας έχουν συνήθως πολύ υψηλή ποιότητα δέσμης, που αντιστοιχεί σε πολύ μικρήM2, όπως 1.05 ή 1.1. Επιπλέον, το λέιζερ μπορεί να διατηρήσει καλή ποιότητα δέσμης καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής του καιM2 η τιμή είναι σχεδόν αμετάβλητη. Για κατεργασία ακριβείας λέιζερ, υψηλής ποιότηταςδέσμη είναι πιο ευνοϊκό για τη διαμόρφωση, έτσι ώστε να εκτελείται κατεργασία με λέιζερ επίπεδης κορυφής χωρίς να καταστρέφει το υπόστρωμα και χωρίς θερμική επίδραση. Στην πράξη,M2 χρησιμοποιείται κυρίως για λέιζερ στερεών και αερίων, ενώ BPP χρησιμοποιείται κυρίως για λέιζερ ινών κατά την επισήμανση των προδιαγραφών των λέιζερ.

Η ποιότητα της δέσμης λέιζερ εκφράζεται συνήθως με δύο παραμέτρους: BPP και M². M²συχνά γράφεται ως M2. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η διαμήκης κατανομή της δέσμης Gauss, όπουW είναι η ακτίνα της μέσης της δοκού και θ είναι το μισό απόκλισης σε μακρινό πεδίο angle.

Μετατροπή BPP και M2

BPP (Προϊόν παραμέτρου δοκού) ορίζεται ως η ακτίνα της μέσης W πολλαπλασιάζεται επί μακρινό πεδίο απόκλιση μισό angle θ:

         BPP = W × θ

ο μακρινό πεδίο απόκλιση μισό angle θ της δέσμης Gauss είναι:

        θ₀ = λ / πW₀

M² είναι η αναλογία του γινομένου της παραμέτρου δέσμης προς το γινόμενο της παραμέτρου δέσμης της θεμελιώδους κατάστασης δέσμης Gauss:

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

Δεν είναι δύσκολο να βρει κανείς από τον παραπάνω τύπο ότι BPP είναι ανεξάρτητο από το μήκος κύματος, ενώ M² επίσης δεν σχετίζεται με το μήκος κύματος του λέιζερ. Σχετίζονται κυρίως με τον σχεδιασμό της κοιλότητας και την ακρίβεια συναρμολόγησης του λέιζερ.

Η αξία του M² είναι απείρως κοντά στο 1, υποδεικνύοντας την αναλογία μεταξύ των πραγματικών δεδομένων και των ιδανικών δεδομένων. Όταν τα πραγματικά δεδομένα είναι πιο κοντά στα ιδανικά δεδομένα, η ποιότητα της δέσμης είναι καλύτερη, δηλαδή πότεM² είναι πιο κοντά στο 1, η αντίστοιχη γωνία απόκλισης είναι μικρότερη και η ποιότητα της δέσμης είναι καλύτερη.

Μέτρηση του BPP και M2
Ο αναλυτής ποιότητας δέσμης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της ποιότητας της δέσμης. Η ποιότητα της δέσμης μπορεί επίσης να μετρηθεί χρησιμοποιώντας αναλυτή φωτός με πολύπλοκη λειτουργία. Τα δεδομένα συλλέγονται από διαφορετικές θέσεις της διατομής λέιζερ και στη συνέχεια συντίθενται από ένα ενσωματωμένο πρόγραμμα για την παραγωγήM2. M2 δεν μπορεί να μετρηθεί εάν υπάρχει λάθος λειτουργία ή σφάλμα μέτρησης στη διαδικασία δειγματοληψίας. Για μετρήσεις υψηλής ισχύος, απαιτείται εξελιγμένο σύστημα εξασθένησης για να διατηρείται η ισχύς του λέιζερ σε ένα μετρήσιμο εύρος και να αποφεύγεται οποιαδήποτε ζημιά στην επιφάνεια ανίχνευσης του οργάνου.

Ο πυρήνας της οπτικής ίνας και το αριθμητικό άνοιγμα μπορούν να εκτιμηθούν σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα. Για λέιζερ ινών, η ακτίνα της μέσης ω₀= διάμετρος πυρήνα ινών /2 = R, θ = αμαρτίαα =α= ΝΑ (αριθμητικό διάφραγμα ίνας).

Περίληψη του BPP, M2, και Beam Qχρηστικότητα

Όσο μικρότερο είναι το BPP, τόσο το καλύτερο ποιότητα δέσμης λέιζερ.

Για 1.08µm λέιζερ ινών, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 χλστ κύριοςΕνα δ

Για 10.6µm CO₂ λέιζερ, απλή βασική λειτουργία M2 = 1, BPP = 3.38 mm κύριοςΕνα δ

Υποθέτοντας ότι οι γωνίες απόκλισης δύο απλών θεμελιώδης τρόπος λέιζερ (ή πολλαπλών λειτουργιών λέιζερ με το ίδιο M2) είναι τα ίδια μετά την εστίαση, η εστιακή διάμετρος του CO₂ Το λέιζερ είναι 10 φορές μεγαλύτερο από το λέιζερ ινών.

Όσο πιο κοντά M2 είναι προς 1, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα της δέσμης λέιζερ.

Όταν η δέσμη λέιζερ είναι μέσα Gαυσιατική κατανομή ή κοντά στην κατανομή Gauss, τόσο πιο κοντά M2 είναι στο 1, όσο πιο κοντά είναι το πραγματικό λέιζερ στο ιδανικό λέιζερ Gauss, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα της δέσμης.