Fil-produzzjoni u l-użu tal-lasers, huwa inevitabbli li tinvolvi l-iskoperta u l-karatterizzazzjoni tal-kwalità tar-raġġ. M2 u BPP huma ż-żewġ kwantitajiet fiżiċi l-aktar użati li jesprimu l-kwalità tar-raġġi tal-lejżer. M2 u BPP huma derivati bbażati fuq l-istess kunċett fiżiku, u għalhekk jistgħu jiġu kkonvertiti għal xulxin.
Ir-raġuni għaliex il-kwalità tar-raġġ hija importanti hija li hija kwantità fiżika ewlenija biex tiġġudika l-kwalità tal-lejżer u jekk tistax tkun ipproċessata bil-lejżer. Għal ħafna tipi ta 'lasers tal-ħruġ ta' modalità waħda, lasers ta 'kwalità għolja ġeneralment ikollhom kwalità ta' raġġ għoli, li tikkorrispondi għal M2 żgħir ħafna, bħal 1.05 jew 1.1. U l-lejżer jista 'jżomm kwalità tajba tar-raġġ matul il-ħajja tas-servizz tiegħu, u l-valur M2 huwa kważi l-istess. Għall-magni bil-preċiżjoni tal-lejżer, raġġ tal-lejżer bi kwalità ta ’raġġ għoli huwa aktar favorevoli għat-tiswir, u b’hekk iwettaq il-maċinazzjoni tal-lejżer ċatt mingħajr ma jagħmel ħsara lis-sottostrat u mingħajr effetti termali. Fl-użu attwali, meta timmarka l-ispeċifikazzjonijiet tal-lejżer, M2 jintuża l-aktar għal-lejżers tal-istat solidu u lejżers tal-gass, filwaqt li l-BPP jintuża l-aktar għal-lejżers tal-fibra.
Kif tikkalibra l-kwalità tar-raġġ? Il-kwalità tar-raġġ li tiddeskrivi l-lejżer hija ġeneralment espressa b'żewġ parametri: BPP u M². M² spiss jinkiteb ukoll bħala M2, li jista 'jinqara bħala M kwadru jew M2. Il-figura li ġejja hija d-distribuzzjoni lonġitudinali tar-raġġ Gaussian, fejn ir-raġġ tal-qadd tar-raġġ W u l-angolu ta 'diverġenza tal-kamp imbiegħed nofs angolu θ.
BPP (Prodott tal-Parametru tar-Raġġ) huwa definit bħala raġġ tal-qadd tar-raġġ × angolu ta 'diverġenza tal-kamp imbiegħed
BPP=W × θ
Angolu ta 'diverġenza f'nofs il-kamp tar-raġġ Gaussian:
θ0=λ/ΠW0
M²: il-proporzjon tal-prodott tal-parametru tar-raġġ mal-prodott tal-parametru tar-raġġ tar-raġġ Gaussian tal-modalità fundamentali:
M2=（W × θ） / （W0 × θ0）=BPP / （λ / Π）
Mhuwiex diffiċli li ssib mill-formula ta 'hawn fuq, fejn BPP m'għandu x'jaqsam xejn mal-wavelength, u l-fattur M² huwa wkoll relatat mal-wavelength tal-lejżer. Dawn huma prinċipalment relatati mad-disinn tal-kavità tal-lejżer u l-eżattezza tal-assemblaġġ.
Il-valur tal-fattur M² huwa infinitament viċin ta '1, li jindika l-proporzjon ta' dejta reali u dejta ideali. Meta d-dejta reali tkun eqreb tad-dejta ideali, il-kwalità tar-raġġ hija aħjar. Jiġifieri, meta l-fattur M² huwa eqreb ta '1, il-kwalità tar-raġġ hija aħjar, li tikkorrispondi Iktar ma jkun żgħir l-angolu ta' diverġenza.
Għall-analiżi tal-kwalità tar-raġġ, dan jiddependi prinċipalment fuq l-analizzatur tar-raġġ għall-kejl. L-analizzatur tal-kwalità tar-raġġ jista 'jagħmel kejl preċiż, iżda l-użu ta' analizzatur fuq il-post jeħtieġ operazzjonijiet kumplessi, jiġbor dejta tal-laser cross-section minn pożizzjonijiet differenti, u mbagħad jissintetizza dejta M² permezz tal-programm integrat tal-istrument' Jekk hemm żbalji operattivi jew żbalji fil-kejl matul il-proċess tal-kampjunar, Ma tistax tkejjel u tanalizza l-valur ta 'M². Għal kejl ta 'qawwa għolja, hija meħtieġa sistema kumplessa ta' attenwazzjoni biex iżżomm il-qawwa tal-lejżer fil-medda li tista 'titkejjel biex tevita ħsara lill-wiċċ ta' skoperta tal-istrument minħabba qawwa eċċessiva.
Skond il-figura ta 'hawn fuq, il-qalba tal-fibra u l-apertura numerika jistgħu jiġu stmati. Għal lasers tal-fibra, ir-raġġ tal-qadd tar-raġġ ω0=dijametru tal-qalba tal-fibra / 2=R, θ=sinα=α=NA (apertura numerika tal-fibra)
Minn dan jista 'jiġi konkluż:
Iktar ma jkun żgħir il-BPP, aħjar tkun il-kwalità tar-raġġ tal-lejżer.
Għal laser tal-fibra 1.08um, modalità fundamentali waħda M2=1, BPP=λ / Π=0.344 mm mrad
Għal laser CO2 10.2um, modalità fundamentali waħda M2=1, BPP=3.38 mm mrad
Jekk wieħed jassumi li ż-żewġ lasers tal-modalità fundamentali waħda (jew M2 multimode huma l-istess) wara l-iffukar, l-angolu tad-diverġenza huwa l-istess, allura d-dijametru fokali tal-laser CO2 huwa 10 darbiet dak tal-fibra laser.
L-eqreb M² huwa għal 1, aħjar tkun il-kwalità tar-raġġ tal-lejżer.
Meta r-raġġ tal-lejżer ikun f'distribuzzjoni Gaussjana jew kważi Gaussjana, iktar ma jkun viċin il-fattur M² għal 1, iktar ikun viċin il-lejżer attwali tal-lejżer Gaussjan ideali, u l-kwalità tar-raġġ tkun aħjar.