对于激光光斑的测量，不管是低功率还是高功率，这都是一项挑战。最常用的测量方法不是实时的，并且需要一个或者多个元件沿着光轴扫描。单模或者多模的光纤激光器的使用越来越普遍。激光光斑的测量通常比较复杂，所以急需提出一种简单易测的方法。我们研发出两项技术，可以实时测量激光的M²值或者光束参数乘积，所测功率从低功率到30 kW的高功率。两种方法分别是：预聚焦法和快速聚焦法。每种方法都运用了被动光学设计，不需要移动任何元件去获取聚焦激光束的时间空间信息，这就是我们满足ISO 11146-1 (2005)的M²值测量技术。

关键词：M²，光束参数乘积，ISO 11146-1， 束腰测量

1. 引言

ISO 11146-1(2005)概括了测量激光M²的首选方法。虽然这个程序只有几个字，但需要我们使用一个衍射极限透镜或者一个像素化的照相机沿着光轴移动从而找到光斑束腰位置，其中至少5个点在第一瑞利长度范围内，5个点在第二瑞利长度范围外。在第一瑞利长度范围内的5个点确定了光斑束腰及其位置，在第二瑞利长度范围外的5个点确定了光束从透镜开始的斜率，如：发散角。用一个二阶矩阵对所有空间时间平面进行估算，从而得到M²。问题在于，时间和运动至少需要10个点，这就不利于实时的应用，例如：激光的产生系统或者动态校准。

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