一、什么是 M2 因子?

M2 因子也稱為光束質(zhì)量因子或光束傳播因子。它衡量激光束與高斯光束的相似程度。理想的高斯光束在中心最亮，其強(qiáng)度在遠(yuǎn)離中心的每個方向上服從正態(tài)分布。

M2 系數(shù)是通過測量激光的束腰——光束在其最窄點(diǎn)處的寬度來計算的。這是通過在焦點(diǎn)周圍不同距離處測量光束半徑來確定的。一旦束腰 w0 已知，M2 因子可通過以下公式計算：

二、M2 因素對激光束質(zhì)量有多重要?

M2 因子對于激光束質(zhì)量相當(dāng)重要。它是一種通用的、定義明確(根據(jù) ISO 11146)的方法，用于傳達(dá)測量光束與理想光束的接近程度。M2 系數(shù)很重要，因為它提供了關(guān)于光束聚焦的精確程度的信息，以及它在激光切割等應(yīng)用中的有效性。

然而，還有其他參數(shù)可以提供有關(guān)光束質(zhì)量的更多信息(例如桶中功率或斯特列爾比)，因此 M2 測量并不是傳達(dá)激光束質(zhì)量的唯一方法。

三、測量激光束直徑的M2 ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則是什么?

通過 M2 因子測量光束質(zhì)量在 ISO 11146 中進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。該國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了進(jìn)行光束測量的一些規(guī)則，以確保足夠的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。如果您使用 CCD 或 CMOS 傳感器測量光束直徑，這些規(guī)則尤其重要，如下所列：

1、測量比直徑大三倍的區(qū)域

為確保完全測量光束直徑，傳感器測量的感興趣區(qū)域應(yīng)至少為預(yù)期光束直徑的三倍。

2、在光束直徑內(nèi)至少有 10 個像素

為了獲得合理的直徑測量分辨率，傳感器的至少 10 個像素應(yīng)在光束直徑內(nèi)。如果光束直徑小于傳感器的 10 個像素，則應(yīng)使用不同的傳感器以獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。

3、使用 D4σ 定義直徑

在高斯光束中，光束外緣的截止點(diǎn)可由 D4σ 定義。這是距中心峰值強(qiáng)度四個標(biāo)準(zhǔn)偏差的距離。光束直徑邊緣的定義必須應(yīng)用于您的測量。

4、消除背景噪

測量時應(yīng)避免來自其他電磁源的外部干擾。將傳感器與其他噪聲源屏蔽開來，或在測量期間隔離這些噪聲源。

四、測量激光束質(zhì)量的設(shè)備有哪些類型?

測量激光束質(zhì)量的設(shè)備類型有：

1、CCD相機(jī)

已知特性的透鏡用于將激光束聚焦在特定的焦距處。這允許知道束腰的位置，以便可以在正確的距離處測量光束直徑以建立 M2 測量。

2、光束分析儀

光束分析相機(jī)是測量激光束直徑的傳感器。這是核心測量設(shè)備，即位于焦距周圍的不同點(diǎn)。

3、尺子

標(biāo)尺用于將傳感器定位在焦點(diǎn)周圍的特定距離處。

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