Běžně používaná definice kvality paprsku zahrnuje poloměr bodu vzdáleného pole, divergenci vzdáleného pole aúhel, difrakční limit násobný U, Strehl poměr, faktor M2 , zapnutí poměr energie cílového povrchu nebo smyčky atd.

Kvalita paprsku je důležitým parametrem laseru. Dva běžné výrazy kvality paprsku jsouBPP a M2 který jsou odvozeny na základě stejného fyzikálního konceptu a lze je převést od sebe navzájem. Kvalita laserového paprsku je důležitá, protože je klíčovou fyzikální veličinou pro posouzení, zda je laser dobrý nebo ne a zda a lze provádět přesné zpracování. U mnoha druhů jednorežimových výstupních laserů mají vysoce kvalitní lasery obvykle velmi vysokou kvalitu paprsku, což odpovídá velmi malémuM2, jako je 1.05 nebo 1.1. Navíc si laser dokáže udržet dobrou kvalitu paprsku po celou dobu své životnosti aM2 hodnota se téměř nemění. Pro laserové přesné obrábění, vysoká kvalitapaprsek je vhodnější pro tvarování, aby bylo možné provádět ploché laserové obrábění bez poškození substrátu a bez tepelného efektu. V praxi,M2 se většinou používá pro pevné a plynové lasery, zatímco BPP se většinou používá pro vláknové lasery při označování specifikací laserů.

Kvalita laserového paprsku je obvykle vyjádřena dvěma parametry: BPP a M². M²se často píše jako M2. Následující obrázek ukazuje podélné rozložení Gaussova svazku, kdeW je poloměr pasu paprsku a θ je polovina divergence vzdáleného pole aúhel.

Konverze BPP a M2

BPP (Produkt Parametr paprsku) je definován jako poloměr pasu W vynásobeno vzdálená divergence pol. pole aúhel θ:

         BPP = W × θ

The vzdálená divergence pol. pole aúhel θ Gaussův paprsek je:

        θ₀ = λ / πW₀

M² je poměr součinu parametrů svazku k součinu parametrů svazku Gaussova svazku v základním módu:

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

Z výše uvedeného vzorce není těžké zjistit, že BPP je nezávislý na vlnové délce, zatímco M² také nesouvisí s vlnovou délkou laseru. Týkají se především konstrukce dutiny a přesnosti montáže laseru.

Hodnota M² je nekonečně blízko 1, což ukazuje poměr mezi skutečnými daty a ideálními daty. Když se skutečná data blíží ideálním datům, je kvalita paprsku lepší, tedy kdyM² je blíže 1, odpovídající úhel divergence je menší a kvalita paprsku je lepší.

Měření BPP a M2
K měření kvality paprsku lze použít analyzátor kvality paprsku. Kvalitu paprsku lze také měřit pomocí analyzátoru světla se složitým provozem. Data jsou sbírána z různých míst laserového průřezu a poté jsou syntetizována vestavěným programem k výroběM2. M2 nelze měřit, pokud v procesu odběru vzorků dojde k chybné obsluze nebo chybě měření. Pro měření vysokého výkonu je zapotřebí sofistikovaný útlumový systém, který udrží výkon laseru v měřitelném rozsahu a zabrání jakémukoli poškození detekčního povrchu přístroje.

Jádro optického vlákna a numerickou aperturu lze odhadnout podle obrázku výše. U vláknových laserů poloměr pasu ω₀= průměr jádra vlákna /2 = R, θ = hříchα =α= NA (numerická apertura vlákna).

Shrnutí BPP, M2, a Beam Qrealitou

Čím menší BPP, tím lépe kvalita laserového paprsku.

Za 1.08µm vláknové lasery, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 mm paninzerát

Za 10.6µm CO₂ lasery, jeden základní režim M2 = 1, BPP = 3.38 mm paninzerát

Za předpokladu, že úhly divergence dvou jednoduchých základní režimu lasery (nebo více režimů lasery se stejným M2) jsou po zaostření stejné, ohniskový průměr CO₂ laser je 10krát větší než vláknový laser.

Blíže M2 je 1, tím lepší je kvalita laserového paprsku.

Když je laserový paprsek dovnitř Gaussian distribuce nebo blízko Gaussian distribuce, tím bližší M2 je 1, čím blíže je skutečný laser ideálnímu Gaussovu laseru, tím lepší je kvalita paprsku.