什么是激光束质量分析仪，它的原理和作用

一、什么是激光束质量分析仪

光束分析仪(beam analyzer，mode profiler )是一种用于激光光束表征的诊断设备，它可以测量激光束的整个光强分布，即不仅可以测量光束半径，还可以测量详细的形状。

二、激光束质量分析仪作用

光束分析仪有多种用途;光束轮廓的定性印象可以帮助校准激光器，而在沿光束轴(焦散)的不同位置测量光束半径可以计算M 2因子或光束参数乘积，从而定量表征光束质量。

使用适当的激光束诊断进行光束质量监测对于激光材料加工等许多激光应用来说非常重要;例如，如果监测光束质量，钻孔的质量可能会更加一致。

三、激光束质量分析仪的应用

1、激光切割：具有椭圆光束轮廓的激光沿一个方向比沿另一个方向切割更宽。光束的宽度影响切割的边缘。较窄的光束宽度会产生高通量并电离而不是熔化机加工零件。与熔化边缘相比，电离边缘更干净且滚花更少。

2、非线性光学：非线性光学材料的频率转换效率与输入光强度的平方(有时是立方或更多)成正比。因此，为了获得高效的频率转换，输入束腰必须很小，并且位于非线性材料内。光束分析仪可以帮助在正确的位置制作正确尺寸的腰部。

3、激光监测：经常需要监测激光输出，以查看长时间运行后光束轮廓是否发生变化。保持特定的光束形状对于自适应光学、非线性光学和激光到光纤传输至关重要。此外，可以通过对泵浦 二极管激光棒的发射器进行成像并计算发生故障的发射器数量，或者通过在激光放大器链上的不同点放置多个光束分析仪来测量激光器状态。

4、激光和激光放大器的发展：脉冲泵浦放大器中的热弛豫会导致增益晶体发生时间和空间变化，从而有效地扭曲放大光的光束轮廓。放置在放大器输出端的光束分析仪可提供有关晶体瞬态热效应的大量信息。通过调整放大器的泵浦电流并调整输入功率电平，可以实时优化输出光束轮廓。

5、教育：光束分析仪可用于学生实验室，以验证衍射理论并测试Fraunhofer或Fresnel 衍射积分近似值。其他学生实验室想法包括使用光束分析仪测量不透明圆盘的泊松点并绘制透明圆盘的艾里斑衍射图。