激光主要有四大特性，分別為(wei) 高亮度、方向性好、單色性好、高相幹性。這些特性彼此關(guan) 聯，使得激光能夠適用於(yu) 不同的場景。

激光的高亮度是區別於(yu) 普通光源的重要特征，而提高功率和亮度也是激光器發展的永恒課題。何為(wei) 高亮度，用技術語言表達就是描述光束質量的指標M²越接近於(yu) 1。

近年來，隨著技術的提升，國產(chan) 光纖激光器已逐步突破功率的限製，從(cong) 12KW，到20KW，目前市麵上最高已推出功率為(wei) 30KW的光纖激光器，下一步就是50KW。大家關(guan) 注和比拚的也是誰的激光器輸出功率更大，卻忽略了誰的光束質量更好。

今天就讓我們(men) 一起來看一看何為(wei) 高亮度，以及高亮度的優(you) 勢和意義(yi) 。

激光器發出來的激光，是這個(ge) 樣子，先在近場匯聚，然後在遠場發散開

其中，

束腰半徑w0是激光束在近場匯聚到最小截麵處的半徑；

瑞利長度ZR是束腰增加 √2倍時的位置；

遠場定義(yi) 為(wei) 4倍瑞利長度之外的範圍，近場定義(yi) 為(wei) 4倍瑞利長度以內(nei) 範圍；

遠場發散角θ表征激光束在遠場的發散程度。

光束質量是表征激光束特性的核心參數，是激光器的一個(ge) 重要指標，用來衡量激光束在特定情況下聚焦的程度。常用的量化光束質量的方法有：光束參數乘積（BPP）和M²因子。

BPP（Beam Parameter Product）：光束參數乘積，定義(yi) 為(wei) 束腰半徑（w₀）乘以遠場發散角（θ）：

M²：光束參數乘積與(yu) 基模高斯光束的光束參數乘積的比值，可與(yu) BPP進行換算：

通過由以上公式我們(men) 不難發現：BPP與(yu) 波長是無關(guan) 的，而M²因子與(yu) 激光波長有關(guan) 。

M²因子數值無限接近於(yu) 1，表示真實數據和理想數據的比值，當真實數據越接近於(yu) 理想數據時，則光束質量越好。

對於(yu) 1070nm波長的光纖激光器來說，理想的參數應是：

當光纖激光器BPP或M²參數越接近這個(ge) 數值，則光束質量越好，對應的發散角度越小。

通常，我們(men) 使用光束分析儀(yi) 來測量激光器的光束質量，讓分析儀(yi) 與(yu) 光路產(chan) 生相對運動，采集多個(ge) 位置的X、Y、Z信息，以此確定束腰大小、位置和發散角，並推算出瑞利長度和BPP或M²。

常用的有刀口法和狹縫法，這兩(liang) 者的思想基本是一致的，即利用一個(ge) 刀口或者狹縫掃描過光束，測繪出一個(ge) 切麵的光場分布，然後通過上下移動，測繪出不同距離的切麵，最後得出立體(ti) 的光場分布。

亮度（Br）定義(yi) ：單位麵積與(yu) 單位立體(ti) 角內(nei) 的功率密度。按照我們(men) 之前提到的，光纖激光器的纖芯麵積，遠場立體(ti) 角。

根據上述公式，不難看出：所謂的高亮度，就是在同等功率下，擁有更高的光束質量（即BPP或M²更小）。

光惠激光（GW Laser Tech）作為(wei) 高亮度激光器全球領先者，專(zhuan) 注於(yu) 976nm的高亮度光纖激光器研發，引領了光纖激光器發展的潮流。

光惠激光的單模10μm極限光纖輸出激光器，M²＜1.1，以及50kw 100μm光纖激光器擁有接近物理極限的能量密度。

常規100μm芯徑的單模4kW激光器M²＜1.3、多模12kW激光器BPP<4。

▲ 光惠激光YLPS係列單模組4KW激光器

▲ 光惠激光YLPM係列多模組20KW激光器

近年來，高功率激光器正逐漸成為(wei) 市場主力軍(jun) ，光纖激光器也在朝著功率更高的方向前進，12KW激光器已成為(wei) 目前主流激光器廠商的標配。去年，光惠激光的20KW激光器銷量大幅增長；目前，40KW激光器也逐漸開始出貨。

當前的高功率光纖激光器絕大部分是由多模塊合束而成，即把多個(ge) 激光模塊輸出的光耦合到一根光纖裏輸出，相比於(yu) 單個(ge) 激光模塊的輸出光纖纖芯，多個(ge) 模塊合束後的輸出光纖纖芯直徑要更大，光束質量也相應要更低。

若是忽略光束質量，通過多模塊合束方案，再高的功率都可以實現。但是，隨著技術進步與(yu) 產(chan) 業(ye) 升級，製造業(ye) 會(hui) 逐步走向高端化，這勢必會(hui) 對激光器提出越來越高的要求，不僅(jin) 僅(jin) 滿足於(yu) 功率的增加，更注重亮度的提升。那些一味提升功率、不注重亮度的高功率激光器將很快被市場淘汰。

光惠激光（GW Laser Tech）從(cong) 成立之初，就致力於(yu) 高亮度激光器的研發，將增加功率與(yu) 提升亮度並重齊驅。通過對單激光模塊技術、光纖熔接、合束方案等多方麵的優(you) 化，實現了激光亮度的進一步提高。在同等功率條件下，經過相同的光學係統準直聚焦後，焦點處光斑更小，能量密度更高。這在激光加工應用上直接表現為(wei) ：同等功率下，加工速度更快；同等加工速度下，所需功率更小。

以光惠激光的YLPM係列20KW激光器切割為(wei) 例，同樣的功率下對比其他某激光器，切割速度更快，且這一優(you) 勢在切割高反材料上尤為(wei) 明顯。

高亮度激光器是激光行業(ye) 發展的一個(ge) 重要方向，目前的高功率激光器市場已出現明顯的同質化，各大激光器廠商紛紛在往疊加功率的方向上前進。

光惠激光不僅(jin) 在意激光功率的增加，更加注重激光亮度的提升。未來將繼續在高亮度方向不斷深耕探索，讓激光器擁有更優(you) 的光束質量和加工性能，助力客戶提升加工效率。