تعریف رایج کیفیت پرتو شامل شعاع نقطه دور، واگرایی میدان دور است aزاویه، حد پراش مضرب U، خیابانhl نسبت، عامل M2 , روشن کردن نسبت انرژی سطح هدف یا حلقه و غیره

کیفیت پرتو یکی از پارامترهای مهم لیزر است. دو عبارت رایج از کیفیت پرتو هستندBPP و M2 که بر اساس همان مفهوم فیزیکی مشتق شده اند و می توانند تبدیل شوند از یکدیگر. کیفیت پرتو لیزر مهم است زیرا یک کمیت فیزیکی کلیدی برای قضاوت در مورد خوب بودن یا نبودن لیزر و اینکه آیا را پردازش دقیق را می توان انجام داد. برای بسیاری از انواع لیزرهای خروجی تک حالته، لیزرهای با کیفیت بالا معمولاً دارای کیفیت پرتو بسیار بالایی هستند که مربوط به یک پرتو بسیار کوچک است.M2، مانند 1.05 یا 1.1. علاوه بر این، لیزر می تواند کیفیت پرتو خوبی را در طول عمر مفید خود حفظ کند وM2 ارزش تقریباً بدون تغییر است. برای ماشینکاری با دقت لیزر، با کیفیت بالاپرتو برای شکل دهی مساعدتر است، به طوری که ماشینکاری لیزری صاف بدون آسیب رساندن به بستر و بدون اثر حرارتی انجام می شود. در عمل،M2 بیشتر برای لیزرهای جامد و گاز استفاده می شود، در حالی که BPP بیشتر برای لیزرهای فیبر هنگام برچسب زدن مشخصات لیزرها استفاده می شود.

کیفیت پرتو لیزر معمولاً با دو پارامتر بیان می شود: BPP و M². M²اغلب به صورت نوشته می شود M2. شکل زیر توزیع طولی تیر گاوسی را نشان می دهد که در آنW است شعاع کمر پرتو و θ نیمه واگرایی میدان دور است angle.

تبدیل BPP و M2

BPP (محصول پارامتر پرتو) به عنوان شعاع کمر تعریف می شود W ضربدر نیمی از واگرایی میدان دور angle θ:

         BPP = W × θ

این نیمی از واگرایی میدان دور angle θ پرتو گاوسی عبارت است از:

        θ₀ = λ / πW₀

M² نسبت حاصلضرب پارامتر پرتو به حاصلضرب پارامتر پرتو تیر گاوسی حالت اساسی است:

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

سخت نیست که از فرمول بالا پیدا کنید که BPP مستقل از طول موج است، در حالی که M² همچنین ارتباطی با طول موج لیزر ندارد. آنها عمدتاً به طراحی حفره و دقت مونتاژ لیزر مربوط می شوند.

ارزش M² بی نهایت نزدیک به 1 است که نشان دهنده نسبت بین داده های واقعی و داده های ایده آل است. هنگامی که داده های واقعی به داده های ایده آل نزدیک تر است، کیفیت پرتو بهتر است، یعنی چه زمانیM² نزدیکتر به 1 است، زاویه واگرایی مربوطه کوچکتر است و کیفیت پرتو بهتر است.

اندازه گیری BPP و M2
برای اندازه گیری کیفیت تیر می توان از آنالیز کیفیت پرتو استفاده کرد. کیفیت پرتو را می توان با استفاده از تحلیلگر نور با عملکرد پیچیده اندازه گیری کرد. داده ها از مکان های مختلف سطح مقطع لیزر جمع آوری شده و سپس توسط یک برنامه داخلی برای تولید سنتز می شوند.M2. M2 در صورت وجود عملکرد نادرست یا خطای اندازه گیری در فرآیند نمونه برداری قابل اندازه گیری نیست. برای اندازه گیری توان بالا، سیستم تضعیف پیچیده مورد نیاز است تا توان لیزر را در محدوده قابل اندازه گیری نگه دارد و از آسیب به سطح تشخیص ابزار جلوگیری کند.

هسته فیبر نوری و دیافراگم عددی را می توان مطابق شکل بالا تخمین زد. برای لیزرهای فیبر، شعاع کمر ω₀= قطر هسته فیبر /2 = R, θ = گناهα =α= NA (دیافراگم عددی فیبر).

خلاصه BPP, M2, و Beam Qعالی بودن

هر چه BPP کوچکتر باشد، بهتر است کیفیت پرتو لیزر

برای 1.08µلیزرهای فیبر متر، M2 = 1، BPP = λ / π = 0.344 میلی متر آقایآگهی

برای 10.6µm CO₂ لیزر، حالت تک بنیادی M2 = 1، BPP = 3.38 میلی متر آقایآگهی

با فرض اینکه زوایای واگرایی دو واحد اساسی حالت لیزرها (یا چند حالته لیزر با همان M2) پس از فوکوس کردن، قطر کانونی CO یکسان هستند₂ لیزر 10 برابر لیزر فیبر است.

نزدیکتر M2 به 1 است، کیفیت پرتو لیزر بهتر است.

هنگامی که پرتو لیزر وارد می شود Gتوزیع aussian یا نزدیک به توزیع گاوسی، نزدیک تر است M2 به 1 باشد، هرچه لیزر واقعی به لیزر گاوسی ایده آل نزدیکتر باشد، کیفیت پرتو بهتر است.