8
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
это отношение угла расходимости лазерного пучка к углу расходимо-
сти гауссова пучка с тем же размером плоскости перетяжки за фокуси-
рующей линзой:
0 2
г
.
М
θ
θ
=
(2)
В отличие от других одиночных параметров более полно каче-
ство излучения характеризует параметр
2
M
,
так как он показывает,
насколько конкретный пучок лазерного излучения и гауссов пучок
различаются, а расходимость излучения отличается от дифракцион-
ного предела. При этом гауссов пучок играет роль эталонного пучка.
В зарубежной научной литературе параметр
0 0
W
θ
называют beam
parameter product (ВРР):
2
0 0
.
BPP W М
λ
θ
π
= =
(3)
Следует отметить, что параметр (3) только частично отражает
качество излучения. Параметры
K
и
2
М
в большей мере определяют
пространственные характеристики пучка лазерного излучения,
особенно когда они не на много отличаются от единицы. Этими
параметрами описываются качество излучения технологических
СО
2
-
лазеров, поскольку их пучок излучения очень близок к гауссову
пучку и практически достигается дифракционный предел расходимо-
сти излучения. В то же время параметр
ВРР
часто используют вместо
параметров
2
М
и
K
,
чтобы характеризовать лазеры, качество излу-
чения которых относительно далеко от идеального, т. е. для
K
≤
10
и
2
M
≥ 10 или близкие к этим значениям параметры качества. Пара-
метром
ВРР
обычно описывают пространственные характеристики
излучения твердотельных лазеров, в том числе и с накачкой полупро-
водниковыми лазерами.
В лазерных технологиях используются сфокусированные пучки
лазерного излучения для создания высокой концентрации их мощно-
сти или энергии. Поэтому важно получать достаточно малые попе-
речные размеры пучка лазерного излучения в фокальной плоскости.
Радиус сфокусированного пучка излучения вычисляют по формуле
2
0
2
2
,
F F М
r
DK D
λ
λ
π
π
=
=
(4)
где
F
—
фокусное расстояние линзы или зеркала;
D
—
диаметр
лазерного пучка на линзе. Из (4) следует, что от параметров
М
и
K
зави-
сит диаметр
d
0
= 2
r
0
пучка лазерного излучения в фокальной плоскости.
В случае высокого качества излучения
2
(
1)
М
≅
диаметр
d
0
принимает