Uobičajena definicija kvaliteta zraka uključuje radijus tačke dalekog polja, divergenciju dalekog polja augao, višestruka granica difrakcije U, Strehl omjer, faktor M2 , uključeno omjer energije ciljne površine ili petlje, itd.

Kvalitet zraka je važan parametar lasera. Dva uobičajena izraza kvaliteta zraka suBPP i M2 koji su izvedeni na osnovu istog fizičkog koncepta i mogu se konvertovati jedno od drugog. Kvalitet laserskog snopa je važan jer je ključna fizička veličina za procjenu da li je laser dobar ili ne i da li je the može se izvršiti precizna obrada. Za mnoge vrste jednomodnih izlaznih lasera, visokokvalitetni laseri obično imaju vrlo visok kvalitet zraka, što odgovara vrlo malojM2, kao što je 1.05 ili 1.1. Štaviše, laser može održavati dobar kvalitet zraka tokom cijelog radnog vijeka, iM2 vrijednost je skoro nepromijenjena. Za lasersku preciznu obradu, visokog kvalitetagreda je pogodniji za oblikovanje, tako da se izvodi laserska obrada ravnog vrha bez oštećenja podloge i bez termičkog efekta. U praksi,M2 najviše se koristi za čvrste i gasne lasere, dok BPP se uglavnom koristi za lasere s vlaknima kada se označavaju specifikacije lasera.

Kvalitet laserskog zraka obično se izražava sa dva parametra: BPP i M². M²se često piše kao M2. Sljedeća slika prikazuje uzdužnu distribuciju Gausove grede, gdjeW je radijus struka grede i θ je polovina divergencije dalekog polja angle.

Konverzija BPP i M2

BPP (Proizvod parametara zraka) definira se kao radijus struka W pomnoženo sa pola divergencije dalekog polja angle θ:

         BPP = W × θ

The pola divergencije dalekog polja angle θ Gausove grede je:

        θ₀ = λ / πW₀

M² je omjer proizvoda parametara snopa i proizvoda parametara snopa Gausovog snopa osnovnog moda:

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

Nije teško iz gornje formule to pronaći BPP je nezavisna od talasne dužine, dok M² takođe nije povezan sa talasnom dužinom lasera. Oni se uglavnom odnose na dizajn šupljine i preciznost montaže lasera.

Vrijednost M² je beskonačno blizu 1, što ukazuje na odnos između stvarnih i idealnih podataka. Kada su stvarni podaci bliži idealnim podacima, kvalitet zraka je bolji, odnosno kadaM² je bliži 1, odgovarajući ugao divergencije je manji, a kvalitet zraka je bolji.

Measurement BPP i M2
Analizator kvaliteta zraka može se koristiti za mjerenje kvaliteta zraka. Kvalitet zraka se također može mjeriti korištenjem svjetlosnog analizatora sa složenim radom. Podaci se prikupljaju s različitih lokacija laserskog poprečnog presjeka, a zatim se sintetiziraju ugrađenim programom za proizvodnjuM2. M2 ne može se izmjeriti ako postoji pogrešan rad ili greška mjerenja u procesu uzorkovanja. Za mjerenja velike snage potreban je sofisticirani sistem slabljenja kako bi se snaga lasera ​​držala unutar mjerljivog raspona i izbjeglo bilo kakvo oštećenje površine detekcije instrumenta.

Jezgro optičkog vlakna i numerički otvor mogu se procijeniti prema gornjoj slici. Za fiber lasere, radijus struka ω₀= prečnik jezgre vlakna /2 = R, θ = grijehα =α= N / A (numerički otvor vlakna).

Sažetak BPP, M2, i Beam Qualnost

Što je BPP manji, to bolje kvalitet laserskog zraka.

Za 1.08µm fiber laseri, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 mm gospodinad

Za 10.6µm CO₂ laseri, jedan osnovni mod M2 = 1, BPP = 3.38 mm gospodinad

Uz pretpostavku da su uglovi divergencije dva pojedinačna fundamentalno način rada laseri (ili multi-mode laseri sa istim M2) su isti nakon fokusiranja, žižni prečnik CO₂ laser je 10 puta veći od fiber lasera.

Što bliže M2 je do 1, bolji je kvalitet laserskog snopa.

Kada je laserski snop unutra Gaustrijsku distribuciju ili blizu Gausove raspodjele, što je bliže M2 je 1, što je stvarni laser bliži idealnom Gausovom laseru, to je bolji kvalitet zraka.