357 подписчиков

Что такое параметр M2?

1 минута

18 прочтений

4 сентября

Что такое параметр M2 и как его использовать?

Ранее мы писали о гауссовых лазерных пучках и видах распределения излучения по поперечному сечению. Тогда мы рассматривали идеальные гауссовы пучки, которые содержат одну нулевую гауссову моду — это означает, что профиль интенсивности задается функцией Гаусса с максимумом в центре.

В реальных лазерах пучки могут отличаться от гауссовых, но их распространение все еще можно описать слегка измененными формулами. В формулах, учитывающих неидеальность пучка, появляется безразмерный множитель M2, который показывает, насколько пучок близок к идеальному: чем M2 ближе к единице, тем ближе к идеалу. Его так и называют — качество пучка.

Диапазон значений M2 для некоторых типов лазеров показан на рисунке:

Что такое M2?

По определению, безразмерный параметр M2 рассчитывают как произведение радиуса перетяжки ω0 и угла расходимости реального пучка θ, деленное на длину волны λ и умноженное на π:

Как определить M2?

Параметр M2 производители указывают в паспорте лазерного источника. Например, значение для импульсных волоконных иттербиевых лазеров ЛАССАРД не превышает 1.6.

Технические характеристики импульсных волоконных иттербиевых лазеров ЛАССАРД

Второй способ: зарегистрировать распределение интенсивности и определить радиус пучка в нескольких плоскостях, желательно вдали от точки фокусировки, и аппроксимировать полученную зависимость радиуса от расстояния формулой, в которую входит качество пучка.

Для пучков, обладающих осевой симметрией, M2 можно рассчитать, зная распределение комплексной амплитуды (и амплитуду, и фазу) в одном поперечном сечении.