在激光科學中，參數M 2也稱為光束傳播比或光束質量因數，是衡量激光光束質量的指標。它表示光束與理想高斯光束的變化程度。[1]由光束的光束參數積(BPP)與相同波長的高斯光束的光束參數積(BPP)之比計算得出。它將激光束的光束發(fā)散度與可實現的最小聚焦光斑尺寸聯(lián)系起來。對于單模TEM 00(高斯)激光束，M 2正好是一。與光束參數乘積不同，M 2無單位且不隨波長變化。

激光束的M 2值作為規(guī)格廣泛應用于激光行業(yè)，并且其測量方法被規(guī)定為ISO標準。

有多種方法可以定義光束的寬度。當測量光束參數乘積和M 2時，可以使用光束的D4σ或“二階矩”寬度來確定光束腰部的半徑和遠場的發(fā)散度。M 2可以通過在用高光學質量和已知焦距的透鏡聚焦后將陣列探測器或掃描狹縫輪廓儀放置在光束內的多個位置來測量。為了正確獲得 M 2，必須遵循以下步驟：

測量梁腰附近(梁最窄的位置)5 個軸向位置的 D4σ 寬度。

測量距腰部至少 1 個瑞利長度的5 個軸向位置處的 D4σ 寬度。

將 10 個測量數據點擬合為

這里W(z)是一半D4σ和光束寬度和和0z0是梁腰的位置與寬度在0Wo,擬合 10 個數據點得出 M2 、Zo和Wo，Siegman 表明，所有光束輪廓(高斯光束、平頂光束、TEMxy光束或任何形狀)都必須遵循上述方程，前提是光束半徑使用光束寬度的 D4σ 定義。 使用其它波束寬度定義不起作用。

M 2很有用，因為它反映了準直激光束可以如何聚焦到小點，或者發(fā)散激光源可以如何準直。與高斯外觀相比，它是更好的光束質量指南，因為在許多情況下，光束可能看起來呈高斯分布，但 M 2值卻遠非統(tǒng)一。同樣，光束強度分布可能看起來非?！胺歉咚埂保?M 2值接近于 1。

光束的質量對于許多應用都很重要。在光纖通信中，需要M 2接近 1 的光束才能耦合到單模光纖。

M 2決定給定直徑的準直光束可以聚焦的緊密程度：焦點的直徑隨著M 2的變化而變化，輻照度的比例為1/M 4。對于給定的激光腔，輸出光束直徑(準直或聚焦)為 M，輻照度為 1/M 2。這在激光加工和激光焊接中非常重要，因為激光加工和激光焊接依賴于焊接位置的 高能量密度。

一般來說，M 2隨著激光器輸出功率的增加而增加。由于激光增益介質中的熱透鏡效應，很難同時獲得優(yōu)異的光束質量和高的平均功率。

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