激光的应用和激光光束本身的特征有密切关系。高阶模光束的能量分布相对分散,而基横模高斯光束则相对集中,而且规律简单,易于应用。因此,在实际生产和科研中基横模高斯光束的应用更为广泛。然而,不同激光器产生的高斯光束的质量参差不齐,有些参数很大程度上影响着光束的应用,比如光斑的有效截面半径,远场发散角,束腰半径等。因此,人们需要一种测量光束质量参数的方法。传统的测量方法效率低,精度差,本论文提出的利用计算机软件和CCD测量光束质量的方案解决了这一问题。本论文首先阐述了本课题研究的背景和意义,以及本课题所依赖的理论基础,如高斯光束传播理论、CCD的结构及原理等。然后本论文提出了整个激光光束分析系统的组成方案。在这个方案中,系统主要由CCD、采集卡、计算机、软件等组成。因为软件是整个系统的核心部分,所以本论文着重介绍了软件需求分析、软件设计、软件编程实现、和软件测试的全部内容。根据实际测量需求,本课题首先进行了软件需求分析,还设计了软件结构框架和工作流程。在设计工作完成后,本课题利用面向对象编程技术,以MFC为平台,Visual C++为工具,开发出了单文档/多视图光束测量应用程序。此程序利用数字图像处理技术对CCD摄像机采集到的激光光束截面图像进行处理和分析,以获得光束的质量参数。本论文讨论了分析过程中所用到的图像封装、噪声处理和伪彩色处理等技术。本论文还讨论了程序中光束的基本参数、椭圆分析、平顶分析、光束质量参数等算法的实现方法,以及光束图像的三维显示实现。受噪声等因素影响,单帧光束图像的分析结果不可避免地会具有一定的偶然性,因此本程序还设计了连续分析模式,本论文也谈到了这部分内容。最后,本论文阐述了软件使用步骤和测试结论。总之,本论文所提到的软件具有结构清晰、算法健壮等特点,实现了快速而准确的光束质量参数测量,具有较大的实用价值。