对激光光束质量测量技术的研究,正向更精准、更快速的方向发展。传统的测量方法中普遍存在耗时长和结构复杂等问题,而本文所述的基于散射光成像的激光光束质量测量方法不仅解决了这些问题,还能够测量任意激光的光束质量,而不再局限于基模高斯光束。所以,本文针对此方法中的两个关键环节:激光在介质中的散射以及散射光强的采集进行研究,并通过实验验证此方法的可行性。首先本文对散射理论进行了研究,得出激光进行的散射需为瑞利散射是该方法可行的条件之一。根据瑞利散射理论建立了高斯光束线性散射模型,得出散射光强与原光强呈线性关系且光强分布为圆形,类似一个点光源的结论,表明激光的散射光强分布能表征激光的原始光强分布。接着研究散射光强的采集方法,此方法要求在一张图像上显示激光束腰前后至少一个瑞利距离的传播范围,并且要求束腰宽度至少占据探测器靶面十个像素点,才能精确的测量激光光束质量。所以,本文采用聚焦系统来缩短瑞利距离,同时使用柱面成像系统,用来实现在水平方向和垂直方向上不同的放大率。因为柱面成像系统的景深直接影响着激光束宽的测量准确性,所以基于几何光学对柱面成像系统进行分析,确定成像系统的参数值。最后通过实验对散射介质的特性进行分析,得出最佳散射介质。采集激光在散射介质中传播的散射光强分布图,分析并去除图像中的随机噪声、散射噪声和柱面成像系统引入的像差。对处理过的光强分布图进行计算,得出光束质量因子。为了验证本方法的正确性,采用传统方法中的焦散法与此方法进行对比,得到两个方法的测量结果差异小于3%。此外对不同聚焦散射系统和不同景深的柱面成像系统进行实验分析,研究实验系统参数对实验测量结果的影响。