激光光束的質量直接影響著其在眾多領域的應用效果。從材料加工到醫療手術,從通信技術到科學研究,每一個需要精準、高效能量傳遞的場景,都對激光光束質量有著極高的要求。

我們先來了解一下衡量激光光束質量的重要參數。波長是其中之一,它分為中心波長和峰值波長。中心波長指的是激光輸出波長分布的中心位置,而峰值波長則是輸出波長分布曲線中具有最大輸出功率的波長。例如,在一些特定的材料處理中,精確的波長控制能夠實現更精準的加工效果。
束腰位置和束腰半徑也是關鍵參數。假設激光束為高斯光束,光強以光束中心軸對稱并隨距離增大而減小。束腰區域是光束直徑達到最小值的地方,其半徑和發散角成反比。
發散角用于衡量光束從束腰向外發散的速度。在實際應用中,根據傳播距離與瑞利距離的關系,可分為近場和遠場,遠場半發散角常被用于光束質量評價指標的計算。
在評價指標方面,BPP(Beam Parameters Product)即光束參量積,它是束腰半徑與遠場發散角的乘積。以光纖激光器為例,BPP 越小,意味著激光遠距離傳播的發散角越小,光束準直性越好。
M2因子,被稱為激光光束質量因子或衍射極限因子,體現了實際光束與高斯光束的接近程度。在固體激光器和氣體激光器中,M2因子越接近 1,表明光束越接近理想的基模高斯光束,衍射程度越小。
還有β因子,定義為理想光束的遠場光斑半徑和實際光束的遠場光斑半徑的比值,也就是衍射極限倍數。β因子越小,意味著光斑衍射越不明顯,系統像差矯正效果越好。
為了準確測量這些參數和指標,先進的測量設備和技術不可或缺。一款強大的工具。它能夠實時監測光束,測量多種關鍵激光參數,可精準測出 M2值、束腰大小、束腰位置、發散角以及瑞利長度等。
中測光科相信深入理解和精確控制激光光束質量,是推動激光技術不斷發展和創新的重要基石。隨著科技的不斷進步。