Laserite tootmisel ja kasutamisel on vältimatu kaasata kiirekvaliteedi tuvastamine ja iseloomustamine. M2 ja BPP on kaks kõige sagedamini kasutatavat füüsikalist suurust, mis väljendavad laserkiirte kvaliteeti. M2 ja BPP tuletatakse sama füüsikalise kontseptsiooni alusel, nii et neid saab teisendada.
Kiire kvaliteet on oluline seetõttu, et see on peamine füüsiline suurus, et hinnata laseri kvaliteeti ja seda, kas seda saab laseriga täpselt töödelda. Paljude ühemoodiliste väljundlaserite puhul on kõrgekvaliteediliste laserite kvaliteet tavaliselt kõrge, mis vastab väga väikesele M2-le, näiteks 1,05 või 1,1. Ja laser suudab kogu oma tööea jooksul säilitada kiire kiirguse kvaliteedi ja M2 väärtus on peaaegu muutumatu. Laseri täppistöötlemiseks on kõrge kiirekvaliteediga laserkiir vormimist soodustavam, teostades seeläbi lameda lasertöötlust ilma substraati kahjustamata ja ilma termiliste mõjudeta. Tegelikus kasutuses kasutatakse laserspetsifikatsioonide märkimisel M2 enamasti tahkislaserite ja gaaslaserite jaoks, BPP aga kiudlaserite jaoks.
Kuidas tala kvaliteeti kalibreerida? Laserit kirjeldavat kiirekiirust väljendatakse tavaliselt kahe parameetriga: BPP ja M². M² kirjutatakse sageli ka kui M2, mida võib lugeda kui M ruudus või M2. Järgmine joonis on Gaussi kiiri pikisuunaline jaotus, kus tala talje raadius W ja kaugvälja divergentsi nurga poolnurk θ.
BPP (Beam Parameter Product) on määratletud kui tala talje raadius × kaugvälja lahknevusnurk
BPP=W × θ
Gaussi kiiri poolvälja divergentsinurk:
θ0=λ/ΠW0
M²: valgusvihu parameetri toote ja põhirežiimi Gaussi kiiri kiirte parameetri korrutise suhe:
M2=（W × θ） / （W0 × θ0）=BPP / （λ / Π）
Eespool toodud valemi põhjal pole keeruline leida, kus BPP-l pole lainepikkusega midagi pistmist ja M²-tegur on seotud ka laseri lainepikkusega. Need on peamiselt seotud lasersüvendi kujunduse ja montaaži täpsusega.
M² teguri väärtus on lõpmatult lähedal 1-le, mis näitab tegelike andmete ja ideaalsete andmete suhet. Kui tegelikud andmed on ideaalandmetele lähemal, on valgusvihu kvaliteet parem. See tähendab, et kui M² tegur on lähemal 1-le, on valgusvihu kvaliteet parem, mis vastab seda väiksemale.
Kiire kvaliteedi analüüsimiseks sõltub see mõõtmiseks peamiselt kiireanalüsaatorist. Kiire kvaliteedi analüsaator suudab teha täpseid mõõtmisi, kuid punktanalüsaatori kasutamine nõuab keerukaid toiminguid, laseri ristlõike andmete kogumist erinevatest positsioonidest ja seejärel M2 andmete sünteesimist seadme' s sisseehitatud programmi kaudu. Kui proovivõtuprotsessi käigus esineb töövigu või mõõtmisviga, ei saa te M² väärtust mõõta ega analüüsida. Suure võimsuse mõõtmiseks on vajalik keeruline summutussüsteem, et hoida laseri võimsus mõõdetavas vahemikus, et vältida instrumendi tuvastuspinna kahjustamist liigse võimsuse tõttu.
Vastavalt ülaltoodud joonisele saab kiudtuuma ja arvulist ava hinnata. Kiudlaserite puhul tala talje raadius ω0=kiu südamiku läbimõõt / 2=R, θ=sinα=α=NA (kiudude arvuline ava)
Sellest võib järeldada:
Mida väiksem on BPP, seda parem on laserkiire kvaliteet.
1.08um kiudlaseri puhul on üksikrežiim M2=1, BPP=λ / Π=0,344 mm mrad
10,2 um CO2-laseri puhul on üksikrežiim M2=1, BPP=3,38 mm mrad
Eeldades, et pärast teravustamist on kaks üksikut põhirežiimi (või mitmemoodilist M2 sama) laserit, on lahknurk sama, siis on CO2 laseri fookusläbimõõt 10 korda suurem kui kiudlaseril.
Mida lähemal on M² väärtusele 1, seda parem on laseri kiirte kvaliteet.
Kui laserkiir on Gaussi või peaaegu Gaussi jaotuses, siis mida lähemal on M² tegur 1, seda lähemal on tegelik laser ideaalsele Gaussi laserile ja seda parem on kiirte kvaliteet.