理解光束質(zhì)量對(duì)科研和工業(yè)應(yīng)用都非常關(guān)鍵。
對(duì)于精細(xì)切割和鉆孔，能夠把光束聚焦到最小是非常重要的。這決定了切割和鉆孔的精細(xì)度。
在科研應(yīng)用中，例如Gigawatt和Terawatt激光器，阿秒產(chǎn)生和測(cè)量，高階非線性物理等方向，都要求最高的峰值功率。而在其他條件不變的情況下，光斑的大小決定了峰值功率的最大值。
橫模
光斑橫模被廣泛用來(lái)描述光束的傳播和強(qiáng)度分布模式。這些所謂橫模其實(shí)是可能滿足激光腔內(nèi)邊界條件的所有數(shù)學(xué)解。
他們一般被定義為Transverse Electric and Magnetic (TEM) mode.
M²光斑大小
TEM00模式是最為廣泛需求的橫模模式，因?yàn)檫@種模式的光斑是可能聚焦到最小的光斑并且有最為平整的波面。這對(duì)于很多應(yīng)用實(shí)驗(yàn)是非常重要的。
M²作為一個(gè)常用的光斑質(zhì)量參數(shù)，表示為實(shí)際光斑面積與最小高斯光斑面積的比值。
M²=1必然標(biāo)志著該光束為高斯光束，然而反過(guò)來(lái)講卻未必正確，即高斯光束不一定是M²為1。理解這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)樯踔梁芏嗉す庵圃焐桃膊磺宄@一點(diǎn)。購(gòu)買激光器時(shí)要尤其注意，以免商品不符合應(yīng)用的需求。
M²是非常重要的參數(shù)，因?yàn)樗鼪Q定了該光束能被聚焦的最小半徑，進(jìn)一步也基本決定了光束的最大峰值功率。對(duì)于很多非線性研究來(lái)說(shuō)，高峰值功率是必須的。
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