光束質量因子在雷射設備檢測上是一項非常重要的指標，本論文的主要目的 在於開發一套雷射光束品質檢測系統，加快雷射設備的檢測速度與使用者操作上 的便利，並且能涵蓋各式各樣的雷射。利用此套系統進行雷射品質測量後的結果，
可以總結下列幾個心得與重點:
(一) 在實驗中，由於雷射光束能量太強會損壞 CCD 相機的感光晶片，因此我們 使用衰減片去衰減雷射光的能量。但是當我們使用衰減係數較大的衰減片進 行實驗時，雷射光束品質數值往往小於 1，即雷射光斑的能量與形體被大幅 度的衰減破壞後會影響著光束品質的測量。因此我們設定了檢測雷射光斑亮 度的機制來判定是否會造成量測誤差。值得注意的是，在實驗中我們發現聚 焦點的位置往往不是高斯分佈光斑，過度衰減成類高斯分佈也會大幅減少光 斑尺寸。因此在檢驗過程中的亮度分佈比例調整也是重點之一。
(二) 承接上段，由於聚焦的關係，在焦點附近的單位面積亮度仍遠大於焦點後的 位置，因此衰減程度在量測過程中的調整是必須的。目前在我們的實驗中仍 採用手動的方式調整，期望在未來產品化時能整合自動調整的機制，達到全 自動化的量測。
(三) 測量雷射光束品質時，測量的過程是很快的，但往往在架設雷射儀器的校準 及調整雷射光束的聚焦位置花費許多時間。因此我們開發出涵蓋各種功能的 工程模式軟體，使實驗進行中可針對不同需求達到相對應的調整。如離線計 算光束品質因子的模式，可針對目前已知的實驗數據作一定程度的判定；雷 射光斑的亮度分析模式，可對目前衰減程度是否恰當做判斷。
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(四) 含有各式控制功能的Debug 模式是期望將來在軟硬體整合時，工程師可以不 必修改複雜的程式原始碼就能達到整合的各種需求。因此如硬體的連結、位 置的選定等各種操作功能階包含在其中。另外光斑的檢測亦是量測重點之一，
所以我們也特別架設了連結 3D 圖像軟體的程式鈕，可以讓使用者透過更完 整的圖像軟體來觀察，未來也希望能夠將 3D 圖像的功能整合到系統中。
(五) 在商用雷射的量測實驗中，我們成功驗證此套系統的正確性，並依實驗需求 記錄了每一種雷射設備所適合的光學儀器及量測點位置如表 5.1。未來期望 利用軟體與這些光學儀器相連結，開發出能選擇雷射種類並自動切換光學設 備的全自動雷射光束品質測量系統。
(六) 在固態雷射高階高斯模態的光束品質量測實驗中，我們驗證了其兩者的關係，
同時也發現受限於聚焦鏡大小，在大於 TEM40模態的情況量測值偏差較多。
此實驗亦證實如文獻中所述，固態雷射適合用來矯正光束品質量測儀器的精 準度，但需注意光斑尺寸與聚焦鏡組的搭配帶來的影響及雷射光束在衰減片 與聚焦鏡中是否有干涉行為使光束產生干涉條紋現象。
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表 5.1 雷射設備與光學儀器規格及量測位置 透鏡組合 測量位置 He-Ne 雷射 平凸透鏡 f1:30mm
平凸透鏡 f2:125mm 焦點後 4cm 與 4.5cm Nd:YVO4固態雷射 平凸透鏡 f1:30mm
平凸透鏡 f2:75mm 焦點後 4cm 與 4.5cm 半導體雷射
平凸透鏡 f1:8.9mm 平凸透鏡 f2:30mm
M2
x:焦點後 6cm 與 6.5cm
M2
y:焦點後 5cm 與 5.5cm 光纖耦合半導體雷射 平凸透鏡 f1:50mm
平凸透鏡 f2:50mm 焦點後 3cm 與 3.5cm
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