在激光功率相同的情況下，激光光束質(zhì)量越好，則目標處光束能量就月集中，激光功率密度就越大，作用在目標工件上的效果就越好和明顯；反之能量越發(fā)散，質(zhì)量越長作用效果也越差。光束質(zhì)量是決定激光加工綜合性能的重要指標。
  評價激光光束好壞可以用光束遠場發(fā)散角、光束聚焦特征參數(shù)值Kf（也稱雙參數(shù)發(fā)）和衍射限倍因子M2（M）或光束傳輸因子K值來表示。
  光束的遠場發(fā)散角的大小決定了激光光束可傳輸多遠而不明顯發(fā)散，質(zhì)量隨著發(fā)散角度的擴大的遞減。但是由于光束發(fā)散角是可以通過光學(xué)轉(zhuǎn)換來改變和調(diào)節(jié)的，因而不能完全用發(fā)散角來評價激光束質(zhì)量。
  激光光束的聚焦特征參數(shù)Kf定義為聚焦后光束的束腰半徑x遠場發(fā)散角，wo’為激光束束腰半徑，θ為聚焦前激光束的遠場發(fā)散角，wo’為聚焦光束的束腰半徑，θ’為聚焦后激光束的遠場發(fā)散角，那么Kf值的表示公式為。
  
   。
  國際標準化組織ISO在“激光光束寬度，發(fā)散角和輻射特征系數(shù)的試驗方法”中推薦采用光束傳輸因子K或衍射極限因子M2來評價光束質(zhì)量。根據(jù)ISO草案規(guī)定，光束的發(fā)散全角為  
  光束質(zhì)量因子：
  
  為焦平面的光束半徑；f為透鏡的焦距；w1為離透鏡L1處的聚焦光束半徑；w2為離透鏡L2處的聚焦半徑；L2為入射激光光束束腰位置的幾何成像點距透鏡的長度。
  M2,K,Kf之間的關(guān)系為：
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  激光光束質(zhì)量因子M2是一種全新描述激光光束質(zhì)量的參數(shù)，20世紀90年代Siegman對光束質(zhì)量M2概念給出了較完整的理論，M2因子或其倒數(shù)K因子（光束傳輸因子）就成為通常情況下評價激光光束質(zhì)量的重要參數(shù)。
  
  WO為實際光束的光腰寬度；θ為實際的遠場發(fā)散角>
  采用M2因子概念是，作為光束質(zhì)量統(tǒng)一比較的是理想高斯光束，對基模（TEMoo模）高斯光束有最好的光束質(zhì)量，即M2=1,可以證明對應(yīng)一般的激光光束有M21,M2因子越大，實際光束偏離理想高斯光束越遠，則光質(zhì)量越差。當高斯光束通過無像差衍射效應(yīng)可忽略的透鏡、望遠鏡系統(tǒng)聚焦或擴束時，雖然光腰尺寸或遠廠發(fā)射角要發(fā)生變化，但作為比較的物理量光斑寬度和發(fā)散角之積即Wo.θ是一個不變量，這就相當于幾何光學(xué)中的拉格朗日不變量。
  激光光束質(zhì)量M2因子被國際光學(xué)界所公認并由國際標準化組織ISO予以推薦。M2因子克服了常用的光束質(zhì)量評價方法的局限，用M2作為評價標準對激光器系統(tǒng)進行質(zhì)量監(jiān)控及輔助設(shè)計等具有十分重要的意義。
  M2因子評價方法常用于低功率激光器產(chǎn)生光束截面上光強分布為連續(xù)的激光光束。由于采用光束的二階矩定義束寬，對測量儀器要求高。在亮度公式中，用激光束腰直徑來表示光源發(fā)光面積，用激光束遠場發(fā)散角來表示光源發(fā)射立體角，并把積用M2因子表示出來，則激光光束亮度公式就可表示為：
  
  激光束的特征就可以用功率、波長、光質(zhì)量幾個參數(shù)表示出來，光束質(zhì)量M2因子是表示激光束亮度高、空降相干性好的本周參數(shù)。將光場在空域及頻域的分布表示光束質(zhì)量M2因子，即，變可以知道M2因子能夠反映光場強度的強度分布于相位的普適性。相對其它評價，M2因子能較好的反映光束質(zhì)量的實質(zhì)，具有較強的普適性，并且反映了光強的空間分布。M2因子不適合評價高能激光的光束質(zhì)量，高能激光的諧振腔一般是非穩(wěn)腔，輸出的激光光束不規(guī)則，將不存在“光腰”，而且，對應(yīng)能量分布為離散型的高能激光束，由二階矩定義計算得到的光斑半徑與實際相差很遠，得到的M2因子誤差很大。M2因子要求光束截面的光強分布不能有陡直的邊緣，比如對于“超高斯光束”M2因子就不適用。
  光束質(zhì)量是激光束可聚焦程度的度量，高質(zhì)量激光束的遠場發(fā)散角應(yīng)接近理想的單模高斯光束的衍射極限。光束質(zhì)量受激光產(chǎn)生、發(fā)射和傳輸過程的影響。