光束分析儀（也叫模式分析儀）是指能測(cè)量分析光強(qiáng)剖面的儀器，不僅僅包含了光束半徑，還能更深層分析完整的光斑形狀、光強(qiáng)分布等光束的質(zhì)量。光束分析儀有很廣泛的用途，光束分析儀在校準(zhǔn)光路的時(shí)測(cè)量不同位置的光束半徑，為計(jì)算M2因子或光束參數(shù)提供幫助，描述光束質(zhì)量。 合適的光束質(zhì)量的檢測(cè)并加以分析在很多激光應(yīng)用中顯得非常重要，如精細(xì)材料技工、激光鉆孔等，如有光束的檢測(cè)和分析，可以達(dá)到更均勻、更優(yōu)越的加工質(zhì)量。光束分析儀的應(yīng)用主要有如下幾個(gè)：
1、激光制造業(yè)對(duì)于傳統(tǒng)的激光器制造商而言，光束質(zhì)量分析已成為標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。均勻散射激光束的品質(zhì)由以下參數(shù)定義：衍射極限倍數(shù)因子M2，或它的倒數(shù)k因子。M2或k因子給出了激光光束聚焦程度的理論測(cè)量方法。這對(duì)評(píng)價(jià)不同應(yīng)用領(lǐng)域的光束好壞非常重要。M2或k=1表示理想的衍射光束。換句話說，它直接與波長和透鏡系統(tǒng)的衍射極限相關(guān)，和激光本身沒有任何關(guān)系。激光二極管和垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器（VCSEL）都是半導(dǎo)體激光器，有著比近軸光束更大的發(fā)散角。從典型的激光腔中檢測(cè)這類激光非常困難。通常重要參數(shù)包括：功率輸入-光強(qiáng)輸出曲線（稱為LI或LIV曲線）、光束的光譜以及發(fā)散角。由于半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角較大，需要用透鏡聚焦得到可用光束。通過光束形狀和發(fā)散特性，能夠得出光學(xué)設(shè)計(jì)中設(shè)備的工作情況。LI曲線可以提供激光器的輸出效率，并能探測(cè)到二極管生產(chǎn)工藝中的任何瑕疵。二極管激光器的波長由晶格的物理結(jié)構(gòu)以及它怎么構(gòu)成激光腔決定，因此，二極管激光器系統(tǒng)不僅需要測(cè)量LI曲線和發(fā)散角輪廓，還需要進(jìn)行光譜測(cè)試。
2、醫(yī)學(xué)/生物技術(shù)領(lǐng)域在醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)行業(yè)，激光的應(yīng)用非常廣泛，從光手術(shù)刀到讀取DNA芯片遺傳密碼的掃描儀。這些應(yīng)用都需要對(duì)激光光束進(jìn)行整形和調(diào)整。光束分析儀直接檢測(cè)光束形狀，觀測(cè)光束能否達(dá)到期望值，如果不能，就需要進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。美國FDA和國家衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)對(duì)醫(yī)療器械的測(cè)試有嚴(yán)格的要求。符合“生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范”（GMP）和“非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范”（GLP）是根本的要求。為保證醫(yī)療設(shè)備的性能，這兩個(gè)規(guī)范都要求進(jìn)行可重復(fù)和可追蹤測(cè)試。不管是Lasik眼科手術(shù)、腹腔鏡手術(shù)中使用的光手術(shù)刀，還是其他病人護(hù)理中的激光器，可追蹤、可校準(zhǔn)的光束分析儀對(duì)維護(hù)和校準(zhǔn)這些醫(yī)療激光系統(tǒng)都是非常必要的。激光在生物技術(shù)中的應(yīng)用主要是基因組和蛋白質(zhì)組“芯片實(shí)驗(yàn)臺(tái)”探測(cè)器的掃描。這種系統(tǒng)使用激光光束識(shí)別（或“讀取”）DNA和RNA序列的積木式“字母”或蛋白質(zhì)的氨基酸成分。光斑質(zhì)量越好，采樣就越小。光束分析儀可以幫助對(duì)這一類掃描儀進(jìn)行最后的微調(diào)。
3、制圖和印刷工業(yè)激光印刷工業(yè)早期利用光束分析儀來設(shè)計(jì)和制造激光打印機(jī)的核心部分——激光掃描單元（LSU）。這需要了解系統(tǒng)的光斑尺寸、陣列以及光束擺動(dòng)對(duì)激光打印機(jī)的影響，并做進(jìn)一步的改進(jìn)。激光打印機(jī)行業(yè)的市場競爭非常激烈，因此降低LSU的生產(chǎn)成本很重要。盡管如此，每一個(gè)LSU都必須進(jìn)行調(diào)整和測(cè)試以確保正確運(yùn)行。常規(guī)的LSU測(cè)試時(shí)間大約需要20分鐘，一種新的儀器測(cè)量技術(shù)可以把測(cè)試時(shí)間減少到幾秒。LSU的生產(chǎn)能力由此增加了十倍以上，因此測(cè)試成本得到顯著降低。
4、條形碼掃描和光存儲(chǔ)條形碼掃描和光存儲(chǔ)技術(shù)利用激光光束讀寫信息。與生物掃描技術(shù)和激光打印一樣，光束越小，讀寫信息越準(zhǔn)確。然而，為了讓掃描儀處在方便的工作距離范圍之內(nèi)，條形碼讀取器需要光束的操作范圍非常長。光束的束腰區(qū)域的長度稱為瑞利范圍，就是光束直徑的區(qū)域，這里D0稱為光腰，或稱為光束min直徑。激光技術(shù)應(yīng)用于信息存儲(chǔ)利范圍，以保證掃描儀的良好性能。另一方面，對(duì)于光存儲(chǔ)，光束通常被優(yōu)化為一個(gè)非常小的光斑。光存儲(chǔ)激光器的焦點(diǎn)非常關(guān)鍵，因?yàn)楣獍叽笮『腿鹄秶煞幢取?duì)于比較小的光斑，發(fā)散角必須足夠大；對(duì)于發(fā)散角較?。ū热玳L瑞利范圍、準(zhǔn)直光束）的情況，光腰值必須大。
5、焊接和切割領(lǐng)域由于激光能在工件上發(fā)射精確的功率密度，大多數(shù)高功率焊接和切割激光器都利用了激光的這種精密性。為了保證使用過程中精度的持續(xù)性，監(jiān)控激光的性能非常重要?，F(xiàn)在通常所采用的處理方法是檢測(cè)瑕疵處，或者監(jiān)控未聚焦光束和推斷聚焦光束的性能。但這兩種方法都不是較佳解決方案。首先，為了了解激光是否正常工作，需要浪費(fèi)材料和時(shí)間制造一個(gè)缺陷，有時(shí)缺陷還很難被探測(cè)到，只有在激光加工過程中才能被探測(cè)出來，這樣就產(chǎn)生了額外費(fèi)用，增加了廢棄和返工的可能。監(jiān)控的激光束的缺點(diǎn)是只檢測(cè)了激光器，而不是實(shí)際的光學(xué)系統(tǒng)，它不能告訴您下一步怎么處理半成品。通過設(shè)計(jì)合理的狹縫掃描光束分析儀，就可以測(cè)量光束在真實(shí)情況下的工作狀態(tài)。它可以準(zhǔn)確地測(cè)量在工作臺(tái)上的光束直徑、形狀以及功率分布。提供光束直徑的數(shù)值、橢圓率，以及光斑質(zhì)心的位置。對(duì)激光器、聚焦系統(tǒng)和發(fā)散系統(tǒng)所出現(xiàn)的問題都可以提前預(yù)警。