表达式式中P即功率,也可由E(能量)替换。
BQ值是将光束的质量直接与功率密度相联系,可以反映激光束于目标靶面上的能量集中度,适用于远场光束,有助研究激光与目标的耦合及破坏效应。
依据目标的尺寸或衍射极限,包围区域的选择由实际应用的场合决定。不同于其他特征参数,它直观反映能量的集中度,专用于描述目标处强激光质量及破坏效应,因而适合评价化学及固态激光武器的作战效能。
因为高功率激光器通常采用结构是非稳腔结构,输出光束并不是高斯光束,此方面测量有些不确定处。
4 衍射极限倍数因子β
衍射极限倍数因子β定义为
(1。6)式中,θ表示一般情况下被测光束的远场发散角,θ0是理想光束的发散角。β因子的选择的关键在于参照的理想光束,实际情况中,参考光束多种多样,带有不确定性和混乱性。最终确定为与被测光束有着相同的出射孔径或大小的圆形均匀光束,这种方式下的衍射角最小。
远场发散角θ可用近似的渐近线公式表示
其中ω(z)为光斑宽度,z为光斑对应位置。对于理想高斯光束而言,光束宽度定义为光束强度的峰值的1/e2处宽度,在该光斑大小内有光束的总功率的86。5%。β因子可以较为理想地评价光束质量,是一种静态性能指标,但其未考虑大气对其的散射,湍流和热晕等影响。β值的测量主要依赖于准确的远场发散角,由于光束本身以及发射过程中的许多影响因子,而远场光束的分布含有较多高阶空间频率分量,强光减弱后被接收,此时结果很难反映高阶分量,所以它并不能准确地反映能量的损耗,因而不适用远距离的光束。
面对上述方法的局限性,1990年代初期,在M。Larry提出M2概念基础上,即高阶模光的远场发散角和焦斑直径都是单模高斯光束的M2倍。A。 E。Siegman引入了空间频率和强度矩概念确立了这种方法[12]。激光光束质量因子M2法的详细介绍见正文第三章。
光纤激光器国内外研究现状综述(2):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_92053.html