A nyaláb minőségének általánosan használt definíciója magában foglalja a távoli terepi sugarat, a távoli térbeli divergenciát angle, diffrakciós határérték többszörös U, Strehl arány, tényező M2 , bekapcsolás célfelület vagy hurok energiaaránya stb.

A sugár minősége a lézer fontos paramétere. A sugárminőség két gyakori kifejezéseBPP és M2 melyik ugyanazon a fizikai koncepción alapulnak, és átalakíthatók egymástól. A lézersugár minősége azért fontos, mert ez egy kulcsfontosságú fizikai mennyiség annak megítélésében, hogy a lézer jó-e vagy sem, és hogy vajon az precíziós feldolgozás végezhető. Sokféle egymódusú kimeneti lézer esetében a jó minőségű lézerek általában nagyon magas sugárminőséggel rendelkeznek, ami nagyon kicsiM2, például 1.05 vagy 1.1. Sőt, a lézer jó sugárminőséget képes fenntartani élettartama során, ésM2 értéke szinte változatlan. Lézeres precíziós megmunkáláshoz, kiváló minőséggerenda jobban elősegíti az alakítást, így a lapos felületű lézeres megmunkálást a hordozó károsítása és hőhatás nélkül hajthatja végre. Gyakorlatban,M2 leginkább szilárd- és gázlézerekhez használják, míg BPP leginkább szálas lézerekhez használják a lézerek specifikációinak címkézésekor.

A lézersugár minőségét általában két paraméter fejezi ki: BPP és M². M²gyakran így írják M2. A következő ábra a Gauss-nyaláb hosszirányú eloszlását mutatja, aholW a gerenda derék sugara és θ a távoli térbeli divergencia fele angle.

BPP átalakítása és M2

BPP (Nyaláb paraméter termék) deréksugárként van meghatározva W szorozva távoli térbeli eltérés fele angle θ:

         BPP = W × θ

Az távoli térbeli eltérés fele angle θ Gauss-nyalábja:

        θ₀ = λ / πW₀

M² a nyalábparaméter-szorzat és az alapmódusú Gauss-nyaláb nyalábparaméter-szorzatának aránya:

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

A fenti képletből nem nehéz megtalálni azt BPP független a hullámhossztól, míg M² szintén nem kapcsolódik a lézer hullámhosszához. Főleg a lézer üregkialakításával és összeszerelési pontosságával kapcsolatosak.

Az értéke M² végtelenül közel van az 1-hez, ami a valós adatok és az ideális adatok arányát jelzi. Ha a valós adat közelebb van az ideális adathoz, akkor jobb a nyaláb minősége, vagyis mikorM² közelebb van az 1-hez, a megfelelő eltérési szög kisebb, és a sugár minősége jobb.

Mérés a BPP és M2
Nyalábminőség-analizátor használható a sugárminőség mérésére. A sugár minősége összetett működésű fényanalizátorral is mérhető. Az adatokat a lézer keresztmetszetének különböző helyeiről gyűjtik össze, majd egy beépített program szintetizálja őketM2. M2 nem mérhető, ha a mintavétel során hibás működés vagy mérési hiba van. A nagy teljesítményű mérésekhez kifinomult csillapítási rendszerre van szükség, hogy a lézerteljesítményt mérhető tartományon belül tartsa, és elkerülje a műszer érzékelési felületének sérülését.

Az optikai szál mag és a numerikus apertúra a fenti ábra szerint becsülhető meg. Szállézereknél a deréksugár ω₀= szálmag átmérő /2 = R, θ = bűnα =α= NA (szál numerikus apertúrája).

A BPP összefoglalása, M2, és Beam Quality

Minél kisebb a BPP, annál jobb lézersugár minősége.

1.08-raµm szálas lézerek, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 mm úrhirdetés

10-ért.6µm CO₂ lézerek, egyetlen alapvető mód M2 = 1, BPP = 3.38 mm úrhirdetés

Feltéve, hogy a divergencia szögek két egy alapvető mód lézerek (vagy több módú lézerek ugyanazzal M2) azonosak a fókuszálás után, a CO fókuszátmérője₂ A lézer tízszerese a szálas lézerének.

Minél közelebb M2 1, annál jobb a lézersugár minősége.

Amikor a lézersugár be van kapcsolva Gausztrál eloszlás vagy közel Gauss eloszlás, minél közelebb van a M2 1, minél közelebb van a tényleges lézer az ideális Gauss-lézerhez, annál jobb a sugárminőség.