本文以工业用激光光束质量测量为目的,在已有的大功率激光光束光斑质量诊断仪(LQD-I)基础上,首先对测量系统进行了恢复,然后讨论了光束束宽的定义方法以及小孔衍射理论。最后设计了温控电路及对电流电压转换电路进行了补偿,力图对测量结果进行优化。　　 论文首先在总结目前存在的评价激光光束质量参数、光束质量的测量方法和测试仪器的基础上,根据对影响激光制造的主要光束特性参数的分析,以光束空间特性为核心,提出用光束聚焦特征参数值作为评价激光光束质量的参数,以空心探针原理为主要测量方法,以大功率激光光束光斑质量诊断仪作为测量设备。从光束传输比和光束聚焦特征参数值的定义出发,对光束束宽的定义方法进行了分析,指出基于“功率(或能量)占总激光功率(或能量)百分比”定义的光束束宽比基于“二阶矩”定义的光束束宽更符合工业制造的需求,因为当使用二阶矩和用高斯光束剖面假设计算功率时,通过孔径的功率会被显著低估。此外,对菲涅尔.基尔霍夫衍射理论和瑞利.索末菲衍射理论进行了比较,指出菲涅尔.基尔霍夫衍射理论具有内在的不自洽性,用瑞利.索末菲衍射理论分析空心探针的小孔衍射。　　 研究了LQD-I测量系统的电路设计方案,在对探测器、光电转换电路、可编程放大电路、A/D转换电路进行分析和复原的基础上,指出前置光电转换电路是影响测量精度的主要原因,高增益的I/V转换电路是影响测量结果稳定性的主要因素。针对测量噪声问题,提出通过对探测器系统增加温度控制装置及对I/V,电路进行补偿可以有效的改善LQD-I的测量性能。整个温控系统包括温度采集电路,基准电压调节电路,差分放大电路及功率放大电路等部分。　　 以空心探针测量为原理的大功率激光光束光斑质量诊断仪在工业制造领域有其不用对光束能量进行衰减、能够实时在线测量的优势。电路设计对测量精度起到关键作用,小孔衍射及光波导传输模型有助于深入了解光的行为机理。激光束的光束质量测量评价是完成各种加工任务的前提条件,应根据需求选择合适的激光加工源和聚焦系统,获得最佳的加工状态,得到理想的加工质量,对实际工业应用有积极意义。