在光学领域,光斑检测仪作为一种关键的测量仪器,其重要性不言而喻。它能够准确地捕获、清晰地显示以及完整地记录激光束在垂直于光束传播路径的特定平面上的空间强度轮廓。
光束宽度的定义方式超过五种,它是衡量激光束特性的重要指标之一。不同的定义方式适用于不同的应用场景和研究需求。
通过光束质量参数M²来进行量化评估。光束质量的优劣直接影响着激光应用中的性能表现。
这一参数用于描述光束随着传播距离的增加而扩展的程度,它对于激光的传输和聚焦效果有着重要的影响。
即沿光束路径在给定位置处的光束的二维强度图。清晰准确的光束轮廓对于激光的应用和控制至关重要。
当光束的垂直和水平部分沿光束路径聚焦在不同位置时,光束就会呈现出像散现象。像散的存在会影响激光的聚焦质量和加工精度。
指 的是光束轮廓的质心或峰值随时间移动的量。光束的稳定性对于许多高精度应用来说是一个关键因素。
相机技术在激光束分析中有着广泛的应用。其中一种方式是直接对相机传感器进行照射,一般来说,传感器上能够接收的光斑尺寸约为10mm。另一种方式是用激光照射平坦的漫射表面,然后利用透镜将光成像到传感器上,这种方法可以对较大直径的光束进行轮廓分析。从散射表面观察激光对于较大宽度的光束非常适合,但需要散射表面具有均匀的反射率(变化小于1%),以确保测量结果的准确性。景颐光电自主研发的大口径光束质量分析仪采用大口径的COMS传感器,相机口径可达23mm,在大光斑测量方面具有特点。
在功率计检测之前,通过旋转的刀片或狭缝对激光束进行切割。功率计测量的是强度随时间的变化情况。通过在多个切口中获取积分强度分布图,可以运用为层析成像开发的算法来重建原始光束分布图。然而,这种技术通常不适用于脉冲激光器,并且无法提供真实的二维光束轮廓,但其分辨率非常高,在某些情况下,分辨率甚至小于1μm。
光束通过Shack - Hartmann波前传感器中的二维微小透镜阵列,每个透镜会重新定向其光束的一部分,然后从偏转的子束的位置重构原始光束的相位。相前技术能够提供关于光束波前的详细信息,对于光束的校正和优化具有重要意义。
这些技术包括照相板和燃烧板的使用等。例如,通过观察缓慢燃烧的丙烯酸酯块来对大功率二氧化碳激光器进行光束分析。虽然这些技术在现代激光束分析中已经逐渐被更先进的技术所取代,但它们在激光技术的发展历程中仍然具有历史意义。
在激光切割领域,具有椭圆形光束轮廓的激光器沿一个方向的切割比沿另一个方向的切割要宽。光束的宽度会直接影响切口的边缘质量。较窄的光束宽度能够产生较高的通量,使加工的零件更容易电离而不是熔化,从而提高切割效率和质量\。
非线性光学材料的频率转换效率与输入光强度的平方(有时是立方或更大)成正比。因此,为了获得有效的频率转换,输入束腰必须尽可能小。光斑检测仪可以帮助准确测量和控制非线性晶体中的光束腰,从而提高频率转换效率。
光斑检测仪在光束对准方面具有较高的精度,其角度精度比虹膜高好几个数量级。准确的光束对准对于许多光学系统的正常运行至关重要,例如激光加工设备、光学通信系统等。
在激光的长期运行过程中,需要对激光输出进行实时监控,以确保光束轮廓的稳定性。保持特定的光束形状对于自适应光学器件、非线性光学器件和激光到光纤的传输等应用来说都是至关重要的。此外,通过对泵浦二极管激光棒的发射器进行成像并计数发生故障的发射器的数量,或者在激光放大器链的各个点上放置多个光斑检测仪,可以有效地测量激光器的状态,及时发现并解决潜在的问题。
脉冲泵放大器的热松弛会导致增益晶体的时间和空间变化,从而有效地扭曲放大光的光束轮廓。放置在放大器输出处的光斑检测仪能够产生大量有关晶体瞬态热效应的信息。通过调整泵电流到放大器并优化输入功率水平,可以实时优化输出光束轮廓,提高激光和激光放大器的性能。
对于用于激光雷达或自由空间光通信激光器,了解其光束轮廓,即所谓的“远场”,是非常重要的。光束在其远场中的宽度决定了通信接收器收集的能量和入射在激光目标上的能量。由于所需的路径长度较长,在实验室中通常无法直接测量远场光束轮廓。然而,通过使用透镜改变光束,使远场出现在其焦点附近,然后放置在镜头焦点附近的光斑检测仪就可以在狭窄的空间中测量远场光束轮廓。
景颐光电的大口径光束质量分析仪在性能上具有诸多特点。其芯片尺寸大,可达22.5mm×22.5mm,能够提供更广阔的测量视野。同时,该分析仪的精度较高,单像元尺寸可达11um,确保了测量结果的准确性\。此外,它的光斑检测直径范围为110μm - 22.5mm,能够满足不同尺寸光斑的测量需求。标配的衰减片方便操作,并且还可选较高功率衰减配置,功率范围可达1000W,适用于各种功率水平的激光束测量。该分析仪支持手动和自动实时曝光及增益调节,能够根据不同的测量场景自动优化测量参数。
在测量功能方面,景颐光电的大口径光束质量分析仪具备丰富的功能。它可以测量光斑直径(长轴/短轴,X/Y方向)、椭圆度、高斯拟合度等参数,还能够进行能量分布、光束位置、发散角的测量以及Pass/Fail设置。同时,它还具有较高速度、较高分辨率显示二维和三维伪彩色光束轮廓的功能,能够实时进行光斑的伪彩色二维显示、长短轴的高斯曲线显示。此外,该分析仪还支持控制相机的曝光、增益和分辨率,支持参数的统计分析,能够记录和导出参数,或者生成报告,方便用户对测量数据进行管理和分析。它还支持读取光斑图片并测量参数,具有多选择的图片保存功能,并且支持USB3.0接口,方便与计算机进行数据传输。其图形化界面易于上手,可以自由设置各种参数,还可根据用户需求定制拓展功能。
在应用领域方面,景颐光电的大口径光束质量分析仪广泛应用于激光器光斑测量、激光光斑模式缺陷检测、准直器光斑检测、光纤对准耦合分析、光学器件质量检查、外光路准直等领域。其性能和丰富的功能为这些领域的研究和应用提供了有力的支持。
#光斑检测仪 #激光光斑检测仪 #光斑质量检测仪 #光斑测定仪 #光斑质量分析仪 #激光束分析仪
产品图片:
场景图片: