光束质量(Beam Quality)

更新时间:2023-11-10 06:54:23.000Z

分类: 普通光学

定义: 衡量激光束聚焦程度的指标。

光束质量(Beam Quality) 详述

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目录

1. 诞生背景

光束质量这一概念诞生于激光技术的发展过程中。早期的激光器输出的是高度准直的光束,但随着激光技术的发展,激光器的输出光束的特性变得越来越复杂,光束质量这一指标应运而生,用于衡量激光束的聚焦程度。

2. 相关理论或原理

光束质量的理论基础是光的干涉衍射理论。当光通过一个小孔或者狭缝时,光波会发生衍射和干涉,形成光斑。光束质量就是通过衡量这个光斑的大小来确定的。理想的激光束(高斯光束)的光斑大小是最小的,这种光束的光束质量被定义为1。而实际的激光束的光斑大小都会大于理想的高斯光束,所以实际的光束质量都会大于1。

3. 重要参数指标

光束质量的重要参数指标是M2因子。M2因子是通过实验测量得到的,它反映了实际光束与理想高斯光束的差距。M2因子越接近1,说明光束质量越好,聚焦能力越强。

4. 应用

光束质量在激光加工、激光医疗、激光通信等领域有着广泛的应用。例如,在激光切割激光焊接等激光加工领域,高光束质量可以提高加工精度和效率。在激光医疗领域,高光束质量可以提高治疗的精确性和安全性。

5. 分类

根据光束质量的不同,激光器可以分为高光束质量激光器和低光束质量激光器。高光束质量激光器的M2因子接近1,主要用于需要高精度和高效率的应用场景。低光束质量激光器的M2因子大于1,主要用于需要大功率和大能量的应用场景。

6. 未来发展趋势

随着激光技术的发展,光束质量的测量和控制技术也在不断进步。未来,光束质量的测量将更加精确,控制将更加精细,以满足更高精度和更高效率的应用需求。

7. 相关产品及生产商

目前市场上有很多专门测量光束质量的仪器,如Coherent公司的M2-200s、Ophir公司的BeamGage等。这些产品可以精确测量激光束的M2因子,帮助用户评估和控制光束质量。

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