摘  要：光束质量是从质的方面来评价激光的特性, 对激光器设计、制造、检测、应用等有重要作用。本论文围绕激光光束质量的评价方法为中心来对激光质量进行阐述，分别介绍了光束质量因子、环围能量斯特列尔比、激光亮度B等多种激光光束质量评价方法，其中光束质量因子最具有代表性，它是激光光束质量的评价和控制理论基础，所以最能反映激光光束质量。本文还对质量因子的测量方法，局限性，影响因素等进行了分析，并介绍了几种典型光束的M2因子分析。65704

毕业论文关键词：激光光束质量，质量因子，评价方法

Abstract：Laser beam quality is the evaluation of the characteristic of the laser from the aspect of the essence, which plays an important role in the design, manufacture, test, and application of the laser. This thesis mainly focused on the evaluation methods of the laser beam quality, and introduced the laser beam quality factor, encircled energy Strehl ratio, laser brightness B and some other evaluation methods. Among the above methods, laser beam quality factor is the most representative one, which is the basis of the evaluation and control theory for the laser beam quality, so it's the best method to evaluate the laser beam quality. Furthermore, we also analyzed the measurement methods, limitation, and impact factor of the quality factor, and introduced the M2 factor analysis of several typical kinds of laser beams.

Keywords: Laser beam quality, Quality factor, Evaluation method

目 录

1  绪论 4

1.1 激光技术发展现状 4

1.2激光器的工作原理 4

2 激光光束质量评价的方法 5

2.1 焦斑尺寸和远场反射角 5

2.2 光束传播因子 5

2.2.1  因子的测量方法与局限性 6

2.3光束质量 因子 9

2.4环围能量斯特列尔比 9

2.5环围能量比 9

2.6激光亮度B 10

2.7光束参数成积 10

3  激光光束质量的分析 10

3.1 对光束质量因子指标进行评估 10

3.2几种典型光束的 因子分析 11

3.3 对光束指标问题进行分析 12

3.4  影响激光的因素 13

结  论 15

参考文献 16

致  谢 17

1  绪论 

激光一开始中文名字叫做“镭射”、“莱塞”，LASER的音译就是激光的英文名称。在科技不断创新之后，自原子能、计算机、半导体之后，又一个非常重要的发明。著名科学家爱因斯坦在1916年提出了这个理论，直到1960年人们才成功地制造出激光。之所以发展悠久的光学科学重获新生，是因为激光的不断发展，并且使许多新兴的产业得以形成，这些都归功于激光的发展。

1917年，著名的科学家爱因斯坦预言了激光存在的这种可能性。1958年，有名的美国科学家汤斯与肖洛意外地发现了一种现象：一种稀土晶体被内光灯泡照射时，晶体分子会发出时刻聚在一起鲜艳的强光。由此凭借这种现象，他们2人并提出“激光原理”，即物质在受到了其分子的固有振荡频率相同的能量激励时，会产生不发散的强光-激光。作为光的受激辐射，激光是一种极好的光源，它在很多领域得到了广泛的应用，例如，在测量方面，加工方面，医学方面，信息科技方面等等，可以毫不夸张地说，现在社会的方方面已经与激光的应用密不可分。