M² 或光束传播比是一个值,表示激光与单模 TEM00 光束的接近程度,进而决定束腰可以聚焦的程度。 对于完美的高斯 TEM00 条件,M² 等于 1。
对于在空间中传播的激光束,未聚焦光束的发散角 θ0 的公式为:
θ0 = M²4λ/πD0(D0为激光束腰径)
对于纯高斯 TEM00 光束,M² 等于 1,因此对计算没有影响。 则透镜后最小光斑的计算为:
d0 = 4λ/πθ(θ为透镜后的光束发散角)
同样,当 M² 等于 1 时,聚焦点受衍射限制。 对于实际光束, M² 将大于 1,因此最小束腰将增大 M² 系数。