摘要：对像散椭圆高斯光束，传统的M^2因子测量采用M^2x 和M^2y 来描述光束质量。当光束绕z轴旋转， M^2x 和M^2y 会随之变化，单纯采用M^2x 和M^2y 来评价激光光束质量并不唯一。为此采用了像散椭圆高斯光束的M^2因子矩阵，理论推导出了在同一坐标系下光场绕z轴旋转不同角度后的M^2因子矩阵，找出了光场旋转前后的M^2因子矩阵元的不变量关系。数值模拟、实验测量得到M^2因子矩阵主对角元随光斑旋转角度的变化轨迹曲线，及反对角元随旋转角度的变化规律。理论推导与实验结果相符。结果表明，像散椭圆高斯光束在主方向上时M^2x 与M^2y 之和最小；在其他方向上的M^2x ， M^2y 之和大于在主方向上的M^2x ， M^2y 之和；反对角元随旋转角度呈周期变化，在主方向上为零。

关键词：m2因子矩阵 像散椭圆高斯光束 实验测量 矩阵光学 

单位：四川大学电子信息学院 成都610064 中国工程物理研究院应用电子学研究所 绵阳621900 华北光电技术研究所 北京100015