M2 测量是了解和测量激光器质量的一种简单方法。本质上，M2 测量需要找到束腰——光束在其焦点处最窄的部分。不过，这个束腰的位置，始终不是很清楚。需要围绕焦点进行多次测量，以确保准确的腰围评估。从这个光束半径及其位置，可以计算 M2 和激光的相对质量。下面列出了进行这些光束半径测量所需的步骤：
一、从准直光束开始
M2 测量从准直光束开始至关重要。光的准直是通过使用确保通过该设备的所有光线平行的设备来完成的。这种准直装置通常是具有适合光源的特定几何形状的透镜，以提供平行光线。
二、 使用无像差透镜聚焦激光束
要建立 M2 测量，使用已知焦距的镜头很重要。因此，这个镜头必须是无像差的——这意味着它没有瑕疵和不准确，这些瑕疵和不准确会使光束的焦点产生偏差。
三、测量光束在焦点周围不同位置的直径
束腰是最小光束半径。这将是激光焦点处的光束半径。然而，由于现场测量的不准确性，不可能在单个点精确测量该束腰。相反，根据用于测试激光束的 ISO 11146，有必要围绕已知焦点进行多次测量，并找到这些测量中的最小值来确定束腰。
至少应取 10 个光束半径数据点。这些点中的大约一半应该靠近焦点(在焦点的一个瑞利长度内)，另一半应该远离焦点(超过两个瑞利长度)。这些测量将是激光束在 x 方向和 y 方向上的宽度(因为光束可能不是完美的圆形)。
四、使用 ISO 范数中详述的回归方程为 X 轴和 Y 轴的数据点拟合双曲线
在距激光束焦点不同距离处获取数据点的原因是双曲线可以与绘制的数据紧密拟合。ISO 范数详细说明了用于拟合该双曲线的回归方程。应绘制数据点，显示光束半径与距镜头的距离。双曲线将显示最小光束半径，因此给出光束腰。应绘制 x 方向和 y 方向的双曲线，如下图所示：
五、为每个轴提取 w0、zR 和 M2 的值
使用适合数据点的双曲线，最小光束半径很容易显示为光束腰 (w0)。瑞利长度 (zR) 可以计算为激光半径比束腰大 2 的平方根的距离。对于圆形光束，这是横截面积为束腰处最小值的两倍。可以针对激光束在 x 方向和 y 方向上确定这些值。
最后，在束腰已知的情况下，可以通过计算确定 M2 系数。它是通过使用以下等式计算的：
