正交散焦光栅M2因子测量系统设计与精度分析

"正交散焦光栅M2因子测量系统设计研究" 本文主要探讨了基于正交散焦光栅的M2因子测量系统的理论研究，这种测量系统能够同时检测激光束束腰周围9个不同位置的光强分布，通过二阶矩方法计算束宽，并利用双曲线拟合来确定被测光束的M2因子。M2因子是衡量激光光束质量的重要参数，它反映了光束扩散程度，对于激光技术的应用至关重要。 为了优化系统设计和提升测量精度，研究者依据高斯光束的薄透镜变换原理，对基模高斯光束和多模高斯光束进行了深入分析。他们考察了被测光束的束腰宽度、束腰位置以及模式分布对测量系统精度的影响。研究表明，在设计的束腰宽度范围内，无论是基模高斯光束还是多模高斯光束（其对应的基模高斯光束束腰宽度在范围内），系统都能在较宽的测量距离内保持较高的测量精度。 这项研究不仅为正交散焦光栅M2因子测量系统的实际设计提供了理论基础，也为激光技术领域的光束质量评估提供了有效工具。在激光加工、激光通信、激光雷达等领域，准确测量和控制激光束的质量是保证系统性能的关键，因此，这样的测量系统对于提升这些应用的效率和可靠性具有重要意义。 关键词的设置包括激光技术、激光光束质量、M2因子测量、正交散焦光栅，这些关键词突出了研究的核心内容。文章发表在《中国激光》杂志的光学前沿专刊上，体现了这一研究在激光科学技术领域的学术价值。通过深入理解这一系统的工作原理和性能特点，科研人员和工程师可以更好地优化激光系统，确保其在各种应用中的性能表现。