激光器(qì)光(guāng)束(shù)質(zhì)量(liáng)分(fēn)析檢(jiǎn)測
更(gēng)新(xīn)時間：2023-07-24
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如(rú)今(jīn)，激光器已經(jīng)廣(guǎng)泛應(yīng)用於(yú)通信，焊(hàn)接和切割，增材製造，分(fēn)析(xī)儀(yí)器，航空航天(tiān)，軍(jūn)事(shì)國防以 及(jí)醫療等領(lǐng)域(yù)。激光(guāng)的(dí)光(guāng)束質(zhì)量(liáng)無論對於激光(guāng)器製(zhì)造(zào)客(kè)戶還是激光器(qì)使(shǐ)用(yòng)客戶都是重(zhòng)要的核(hé)心(xīn)指(zhǐ)標(biāo)之 一。許多客戶依賴(lài)激光(guāng)器(qì)的出廠報告，從(cóng)而忽略了(liǎo)對(duì)於(yú)激光(guāng)器(qì)光束(shù)質(zhì)量測(cè)試(shì)的重(zhòng)要性(xìng)，往往在後麵(miàn)激 光器使(shǐ)用(yòng)過(guò)程(chéng)中達不(bù)到(dào)理想的效(xiào)果(guǒ)。通(tōng)過下(xià)方的對(duì)比(bǐ)圖可(kě)以看(kàn)出，同樣的功率(shuài)情(qíng)況下（100W），如果(guǒ)焦點產生(shēng)微小的漂(piāo)移，對於材(cái) 料加工處的功(gōng)率密(mì)度足足變化(huà)了(liǎo) 72 倍！
所以(yǐ)，激(jī)光(guāng)器僅僅(jǐn)測試(shì)功率或(huò)能量(liáng)是(shì)遠(yuǎn)遠不(bù)夠的。對於激(jī)光光束質(zhì)量(liáng)的(dí)定(dìng)期(qī)檢測，如激光(guāng)光斑(bān)尺寸大(dà)小，能(néng)量分(fēn)布(bù)，發散角，激光(guāng)光束(shù)的峰值中(zhōng)心，幾(jī)何中心，高斯擬合度，指向(xiàng)穩(wěn)定性(xìng)等等(děng)，都(dū)是(shì)非常(cháng)必(bì)要的。我(wǒ)公司(sī)對(duì)於(yú)激光光束質量的測(cè)試有著(zhuó)豐富(fù)且(qiě)**的(dí)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)於(yú)不同波(bō)長，不同功率，不同光(guāng)斑大小的(dí)激光(guāng)器(qì)都可以提供具(jù)有(yǒu)針對(duì)性(xìng)的(dí)測試係統和方案。
相(xiāng)機式光束分析(xī)儀(yí)相機式(shì)光束分析儀采用(yòng)二維陣(zhèn)列光電(diàn)傳(chuán)感器(qì)，直接將(jiāng)輻照在傳感器上的(dí)光斑分布轉換(huàn)成(chéng)圖像(xiàng)，傳(chuán)輸(shū)至電(diàn)腦並進(jìn)行分(fēn)析。相機式(shì)光斑(bān)分(fēn)析(xī)儀是目(mù)前使用*多的光(guāng)斑分(fēn)析(xī)儀，可以(yǐ)測(cè)試(shì)連(lián)續激(jī)光，脈衝(chōng)激光(guāng)，單(dān)個脈衝(chōng)激(jī)光，可實時(shí)監控激(jī)光光斑的變(biàn)化(huà)。
完整的(dí)光束分析係(xì)統由三部分構(gòu)成(chéng)：
（1）相機針對用戶(hù)激光(guāng)波長(cháng)以及光(guāng)斑(bān)大小(xiǎo)不同的測(cè)量(liáng)需求，SPIRICON 公(gōng)司推(tuī)出(chū)了如下幾類(lèi)麵(miàn)陣相機：
● 矽(guī)基(jī) CMOS 相(xiāng)機通常為(wéi) 190nm ~ 1100nm；
● InGaAs 麵陣相機(jī)通常為 900 ~ 1700nm；
● 熱(rè)釋(shì)電(diàn)麵陣(zhèn)相機則可覆蓋13 ~ 355nm 及(jí) 1.06 ~ 3000μm。
相(xiāng)機的(dí)芯片尺(chǐ)寸(cùn)決(jué)定了能(néng)夠測量(liáng)的光斑的(dí)*大尺寸，而像素尺(chǐ)寸(cùn)則決定了能夠測(cè)量的*小光斑尺寸；通常(cháng)需(xū)要 10 個(gè)像(xiàng)素(sù)體現一個光斑(bān)完整(zhěng)的(dí)信息。
| 相機型號 | SP932U | LT665 | SP504S |
| 波(bō)長範圍 | 190-1100nm | 340-1100nm |
| 芯片尺寸(cùn) | 7.1×5.3mm | 12.5×10mm | 23×23mm |
| 像.大(dà). | 3.45x3.45μm | 4.54×4.54μm | 4.5x4.5μm |
| 分.率 | 2048x1536 | 2752×2192 | 5120×5120 |
| 相機(jī)型號 XC-130 Pyrocam III HR Pyrocam IV |
| 波(bō)長(cháng)範圍 | 900-1700nm | 13-355nm&1.06-3000µm | 13-355nm&1.06-3000µm |
| 芯片尺(chǐ)寸(cùn) | 9.6*7.6mm | 12.8mm×12.8mm | 25.6mm×25.6mm |
| 像(xiàng)元(yuán)大(dà)小 | 30*30um | 75µm×75µm | 75µm×75µm |
| 分(fēn)辨率 | 320*256 | 160×160 | 320×320 |
| 靈(líng)敏(mǐn)度(dù) | | 64nw/pixel(CW) 0.5nJ/pixel(Pulsed) | 64nw/pixel(CW) 0.5nJ/pixel(Pulsed) |
| 飽和度 | 1.3 μW/cm2 @ 1550 nm | 3.0W/cm2 (25Hz) 4.5W/cm2（50Hz）） | 3.0W/cm2 (25Hz) 4.5W/cm2（50Hz）） |
（2）光(guāng)束分析軟件Spiricon 光(guāng)斑分析(xī)軟(ruǎn)件(jiàn)BeamGage 界麵人性化，操作(zuò)便捷(jié)， 功能(néng)*，其(qí)Ultra CAL**逐(zhú)點(diǎn)背(bèi)景扣除技(jì)術，可將(jiāng)測量(liáng)環(huán)境中的(dí)雜散背景(jǐng)光扣除掉，使得(dé)測(cè)量結果(guǒ)真實，得(dé)到更精(jīng)準的ISO 認(rèn)證標準的光(guāng)斑(bān)數據(jù)（詳情(qíng)見(jiàn) ISO 11146-3-2004）。
（3）附件(jiàn)針(zhēn)對(duì)用(yòng)戶的特殊要求(qiú)或者激(jī)光的(dí)特(tè)殊(shū)參(cān)數設(shè)定，SPIRICON 公司(sī)推出(chū)了一(yī)係(xì)列光(guāng)束(shù)分析儀的附件，如：分(fēn)光(guāng)器，衰(shuāi)減(jiǎn)器，衰(shuāi)減(jiǎn)器組，擴/縮束鏡(jìng)，寬光束成像儀，紫外(wài)轉換模(mó)塊(kuài)等(děng)等。
對於(yú)微米量(liáng)級(jí)的光斑(bān)，傳(chuán)統(tǒng)麵陣相機受到像(xiàng)素的製(zhì)約(yuē)，無(wú)法成像(xiàng)或者無(wú)法顯示完整的光斑信(xìn)息。我(wǒ)們(mén)有(yǒu)兩(liǎng)類光束(shù)分析(xī)儀(yí)可供(gōng)選(xuǎn)擇。狹(xiá)縫掃(sǎo)描(miáo)光束分(fēn)析儀(yí)
NanoScan 2s 係列狹縫掃(sǎo)描(miáo)式(shì)光束(shù)分析(xī)儀，源自2010 年(nián)加入OPHIR 集團的PHOTON INC。PHOTON INC 自 1984 年(nián)開(kāi)始(shǐ)研發(fā)生產(chǎn)掃(sǎo)描(miáo)式(shì)光(guāng)束分析儀，在(zài)光(guāng)通(tōng)訊(xùn)，LD/LED 測(cè)試(shì)等(děng)領域享有盛名。掃(sǎo)描式與(yǔ)相(xiāng)機式(shì)光斑分析儀的互(hù)補聯合(hé)使(shǐ)得OPHIR 可(kě)提供完(wán)備的(dí)光束(shù)分析解(jiě)決方案(àn)。掃描(miáo)式(shì)光束分(fēn)析是(shì)一(yī)種(zhǒng)經典的(dí)光斑(bān)測量(liáng)技術(shù)，通過狹(xiá)縫(féng) / 小孔(kǒng)取樣激光光(guāng)束的一部分，將取樣部分通(tōng)過(guò)單點(diǎn)光(guāng)電探測(cè)器測(cè)量強度(dù)，再(zài)通(tōng)過(guò)掃描狹(xiá)縫 / 小孔的(dí)位(wèi)置(zhì)，復(fù)原(yuán)整個光斑的(dí)分(fēn)布。
掃(sǎo)描(miáo)式光束(shù)分析儀的(dí)優(yōu)點 :● 取(qǔ)樣(yàng)尺度可(kě)以(yǐ)到微(wēi)米(mǐ)量級(jí)，遠小(xiǎo)於 CCD 像素，可(kě)獲得(dé)較高(gāo)的(dí)空間分(fēn)辨率(shuài)而無(wú)需放大；
● 采(cǎi)用(yòng)單點(diǎn)探(tàn)測器(qì)，適(shì)應紫(zǐ)外 ~ 中遠紅外寬範圍(wéi)波段；
● 適應弱光(guāng)和強(qiáng)光分(fēn)析(xī)；
掃描(miáo)式(shì)光束(shù)分(fēn)析儀的(dí)缺(quē)點 :
● 多次掃(sǎo)描重構(gòu)光束分(fēn)布(bù)，不(bù)適(shì)合輸出不(bù)穩定的激光；
● 不適合(hé)非典型分布的(dí)激(jī)光，近場光斑有熱斑，有條紋(wén)等的狀(zhuàng)況(kuàng)。
掃描式(shì)光(guāng)束(shù)分析儀(yí)與(yǔ)相機(jī)式光束分析(xī)儀(yí)是互補(bǔ)關係而非(fēi)替代(dài)關係(xì)；在(zài)很(hěn)多應用(yòng)，如小光斑(bān)測量（焦(jiāo)點測量），紅(hóng)外高分辨(biàn)率光(guāng)束分(fēn)析等方(fāng)麵(miàn)，掃描(miáo)式(shì)光束分析(xī)儀具(jù)備(bèi)優勢(shì)。
自研自產(chǎn)的(dí)焦斑分析儀(yí)係(xì)統(tǒng)及附件
STD 型焦(jiāo)斑(bān)分(fēn)析(xī)係統
● 功(gōng)率密度(dù) / 能(néng)量密(mì)度(dù)較大(dà)，NA 小於 0.05（約 3°），且焦點之前可(kě)利用(yòng)距離大於(yú) 100mm，應當(dāng)考慮使(shǐ)用(yòng)本(běn)型號。● L 型焦班分析(xī)係(xì)統的(dí)標(biāo)準版(bǎn)，采用雙楔，鏡頭在雙楔之(zhī)間。
● 綜合考慮(lǜ)了(liǎo)整(zhěng)體(tǐ)空(kōng)間(jiān)利用率(shuài)，對(duì)鏡頭(tóu)的保(bǎo)護(hù)等因素。
● 可(kě)進一(yī)步升(shēng)級成為雙楔(xiē)在前(qián)的型號，以(yǐ)應(yīng)對特別大的功(gōng)率密(mì)度 /
● 能量密(mì)度(dù)。
● 合適用(yòng)戶 : 科研和工業(yè)的傳統(tǒng)激光用戶(hù)，高功(gōng)率高能量(liáng)激(jī)光(guāng)用戶， 超(chāo)長焦透(tòu)鏡用戶，小(xiǎo) NA 客(kè)戶。
02 型(xíng)焦班(bān)分析係統
● 功(gōng)率(shuài)密度 / 能量密度較小，或 / 和(hé) NA 大(dà)於(yú) 0.05（約 3°），或 / 和焦點(diǎn)之(zhī)前(qián)可(kě)利(lì)用距離小於100mm，應(yīng)當考(kǎo)慮使(shǐ)用本型號。● 比 STD 更好調(tiáo)節(jié)；物鏡更(gēng)容易(yì)打壞。
● L 型焦班分析係統(tǒng)，采用(yòng)雙楔(xiē)，鏡(jìng)頭在雙楔之前。如遇弱(ruò)光(guāng)，可(kě)定(dìng)製(zhì)將雙楔換為(wéi)雙反射鏡。
● 02 型(xíng)機架不(bù)用(yòng)匹配鏡頭尺(chǐ)寸，通用，可按(àn)需選(xuǎn)擇(zé)鏡頭。
● 非常(cháng)方便(biàn)對(duì)焦。
● 合適(shì)用戶 : 使(shǐ)用小於(yú) 100mm 透(tòu)鏡甚(shèn)至(zhì)顯微鏡(jìng)頭做(zuò)物鏡(jìng)的用(yòng)戶(hù)（表麵精密加(jiā)工）；LD/ LED+ 微(wēi)透(tòu)鏡(jìng)的生產綫做(zuò)質(zhì)檢(jiǎn)
附(fù)件(jiàn)
STA-C 係列(liè) 可堆疊 C 口衰減(jiǎn)器•18mm 大通(tōng)光(guāng)孔(kǒng)徑(jìng)。•輸入(rù)端為 C-Mount 內(nèi)螺紋，輸出端為(wéi) C-Mount 外螺(luó)紋(wén)。
•鏡片有(yǒu) 1°傾(qīng)角，因而(ér)可以(yǐ)堆疊(dié)使用。
•標(biāo)稱(chēng)使用(yòng)波(bō)段 350-1100nm。
VAM-C-BB VAM-C-UV1 可切換式衰(shuāi)減模(mó)組•18mm 通(tōng)光孔(kǒng)徑。•標準品(pǐn)提(tí)供兩組四(sì)片可推(tuī)拉式(shì)切換的中(zhōng)性(xìng)密度濾光(guāng)片(piàn)。
•用於需要快速改(gǎi)變衰減率的(dí)測量過(guò)程。
•BB 表示(shì)寬波段(duàn)，即(jí) 400-1100nm，提供(gōng) 1+2，3+4 兩組四(sì)片中(zhōng)性密度濾(lǜ)光片鏡組。
•UV1 表示紫外(wài)波(bō)段(duàn)，即(jí) 350-400nm，提(tí)供(gōng) 0.1+0.2，0.3+0.7 兩(liǎng)組四(sì)片中(zhōng)性密度濾光片鏡(jìng)組。
LS-V1 單楔(xiē)激(jī)光采樣模組
•20mm 大(dà)通光孔徑(jìng)。•內置(zhì)單片 JGS1 熔石(shí)英楔形鏡采樣(yàng)片(piàn)，易(yì)於拆卸和更換(huàn)的楔(xiē)形(xíng)鏡(jìng)架。
•標(biāo)稱(chēng)使用(yòng)波段 190-1100nm。其(qí)他波段(duàn)可(kě)定製(zhì)。
•633nm 處 P 光采樣率 0.6701%；S 光采樣率 8.1858%。
•355nm 處(chǔ) P 光采(cǎi)樣(yàng)率 0.7433%；S 光(guāng)采樣(yàng)率(shuài) 8.6216%。
•前(qián)端配模(mó)組母(mǔ)接(jiē)口(kǒu)；後端(duān)配模組公接口及 C-Mount 外螺(luó)紋接口。
DLS-BB 雙(shuāng)楔(xiē)激(jī)光采樣(yàng)模組
•15mm 通光(guāng)孔(kǒng)徑(jìng)，體積(jī)緊(jǐn)湊。•內(nèi)置(zhì)兩片(piàn)互(hù)相垂(chuí)直(zhí)的 JGS1 熔石英(yīng)楔(xiē)形鏡(jìng)采(cǎi)樣片(piàn)，無(wú)需考慮(lǜ)偏振(zhèn)方向。
•標稱(chēng)使用波(bō)段 190-1100nm，其他(tā)波段可定製(zhì)。
•633nm 處采(cǎi)樣率 0.05485%。
•355nm 處采(cǎi)樣(yàng)率 0.06408%。
•後(hòu)端(duān)可(kě)配(pèi) C-Mount 外(wài)螺紋接(jiē)口。SAM-BB-V1 SAM-UV1-V1 采樣衰減(jiǎn)模(mó)組•20mm 大(dà)通(tōng)光孔(kǒng)徑。
•BB 表示(shì)寬波(bō)段(duàn)，即(jí) 400-1100nm，提供(gōng)四(sì)個(gè)插槽和 0.3，0.7，1，2，3，4 六組中性(xìng)密(mì)度濾(lǜ)光片鏡(jìng)組。
•UV1 表示(shì)紫(zǐ)外波(bō)段，即 350-400nm，提(tí)供四個(gè)插槽和(hé) 0.1，0.2，0.3，0.7，1，2 六(liù)組中性(xìng)密度(dù)濾(lǜ)光(guāng)片(piàn)鏡組。
•前(qián)端(duān)配(pèi)模組母接(jiē)口(kǒu)；後(hòu)端配 C-Mount 外(wài)螺(luó)紋接(jiē)口。DSAM-BB DSAM-UV1 雙(shuāng)楔采樣衰減模組(zǔ)•15mm 通光(guāng)孔徑，體(tǐ)積(jī)緊湊。
•內置(zhì)兩片互(hù)相垂(chuí)直的 JGS1 熔石(shí)英楔形鏡采樣(yàng)片，633nm 處采樣率(shuài) 0.05485%；無需考(kǎo)慮偏振方(fāng)向。
•BB 表示寬波段，即 400——1100nm，提供四(sì)個插槽(cáo)和(hé) 0.3，0.7，1，2，3，4 六(liù)組中性密度濾光(guāng)片鏡組。
•UV1 表(biǎo)示紫(zǐ)外波(bō)段，即 350——400nm，提供四個(gè)插槽(cáo)和 0.1，0.2，0.3，0.7，1，2 六(liù)組中性密度濾(lǜ)光片鏡(jìng)組。
•後(hòu)端(duān)配(pèi) C-Mount 外螺(luó)紋接口(kǒu)對於大(dà)功率激(jī)光器客戶，如(rú)增材(cái)製(zhì)造應用(yòng)以(yǐ)及光纖激(jī)光器(qì)客(kè)戶，我們(mén)還有(yǒu)專(zhuān)門(mén)的光束(shù)分(fēn)析儀係統
BeamCheck 和(hé) BeamPeek 集(jí)成 CCD 光束分析儀直(zhí)接探(tàn)測(cè)高功率激(jī)光的光(guāng)斑，以(yǐ)及(jí)一台(tái)功率(shuài)計(jì)用(yòng)於實時(shí)監(jiān)測測量激光的(dí)功率。特(tè)殊的分(fēn)束係統使其可以(yǐ)直接用(yòng)於高(gāo)功率激光(guāng)，極(jí)小部(bù)分(fēn)功(gōng)率被分配給光(guāng)束分析儀(yí)進行光(guāng)斑(bān)分析(xī)，而(ér)大(dà)部分(fēn)功率由功率計(jì)直接探(tàn)測激(jī)光(guāng)功率。可在近場或焦點處測量。
BeamCheck 可持續(xù)測(cè)量(liáng)不(bù)大(dà)於600W 的增(zēng)材(cái)加工激光，BeamPeek 體(tǐ)積更(gēng)為小巧，可測(cè)量*大(dà)1000W 的(dí)增(zēng)材(cái)加工激光(guāng)不(bù)大於2 分鐘(zhōng)，然(rán)後(hòu)自然(rán)冷(lěng)卻後(hòu)進(jìn)行(háng)下一輪測試。 | 型號(hào) | BeamCheck | BeamPeek |
| 波(bō)長(cháng)範圍 | 1060-1080nm | 532nm; 1030-1080nm |
| 功率測(cè)試範圍 | 0.1-600W | 10-1000W |
| 可(kě)持續測試性(xìng) | 持(chí)續測試(shì) | <2min at 1000W |
| 光斑大(dà)小(xiǎo) | 37µm-3.5mm | 34.5µm-2mm |
| 焦長範圍 | 200-400mm | 150-800mm |
OPHIR 的(dí) BeamWatch 非(fēi)接觸(chù)式輪廓分(fēn)析儀(yí)通(tōng)過測量瑞利(lì)散(sàn)射(shè)，捕獲和(hé)分析(xī)波長(cháng)範(fàn)圍(wéi)為(wéi) 980nm - 1080nm 的(dí)高(gāo)功率工業激光。該(gāi)分析儀(yí)包括(kuò)全(quán)穿透光(guāng)束測量技(jì)術(shù)，無(wú)運(yùn)動(dòng)部(bù)件，輕(qīng)便緊(jǐn)湊(còu)型(xíng)設計等(děng)特(tè)征(zhēng)，非(fēi)常(cháng)適合於高功率工業激光(guāng)進行分析。
| 主要參數(shù) BeamWatch |
| 波(bō)長範(fàn)圍(wéi) | 980-1080nm |
| 最小功率(shuài)密度(dù) | 2MW/cm2 |
| 最(zuì)小(xiǎo)焦斑(bān)大(dà)小(xiǎo) | 55µm |
| 最(zuì)大入射口徑(jìng) | 12.5mm |
| 束腰(yāo)寬度準(zhǔn)確(què)度 | ±5% |
| 束(shù)腰位(wèi)置準(zhǔn)確度 | ±125µm |
| 焦點漂(piāo)移準確度 | ±50µm |
| 接(jiē)口(kǒu)方(fāng)式(shì) | GigE Ethernet |
| 儀(yí)器尺(chǐ)寸 | 406.4mm×76.2mm×79.4mm |
當前位(wèi)置：
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