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大恒学院开课:聊聊光束质量分析仪小知识

2026-03-31

景颐光电光斑质量测量仪:解决激光光斑测量难题

随着激光技术在工业加工、光纤通信、生物医疗、精密测距等领域的渗透度不断提升,下游场景对激光光束的稳定性、能量分布均匀度等参数要求也越发严苛。此前,不少厂商要么依靠人工通过白屏目测来判断光斑状态,误差率可达40%以上;要么采购进口光束检测设备,单台成本动辄数万甚至十几万,而且适配性差,难以针对国产激光器的非标测量需求快速做出响应。还有不少用户在测量高功率激光时,由于没有配套的衰减方案,直接打坏仪器感光靶面,造成不必要的损失。

针对这些行业普遍存在的痛点,景颐光电自研的基础型光斑质量测量仪搭建了覆盖多激光类型、多功率区间的多场景光斑检测体系,能够对激光的形状、尺寸、能量分布等核心参数实现微米级精度的量化分析。同时,该测量仪支持模块化定制,可根据不同用户的测量需求调整功能配置,性价比高于同级别进口设备。目前,它已广泛应用于半导体激光器、固体激光器、光纤激光器、超快激光器的研发生产与激光测距等场景中。

很多用户在测量光斑时常常会遇到“同一个光斑用不同仪器测出来直径不一样”的困惑,其本质是不同设备采用的光斑直径计算标准不统一。目前行业内通用的半高全宽(FWHM)、1/e²边界、D4σ二阶矩三种计算方式各有适用场景:FWHM适合快速判断低阶模高斯光斑的核心尺寸;1/e²边界可以覆盖86%以上的光束能量,更贴合基横模激光的实际传输特性;而D4σ二阶矩算法则能适配高阶模、非对称等非常规光斑的测量,但这种算法对背景噪声十分敏感,稍有环境光干扰就会导致测量结果偏大。景颐的这款光斑质量测量仪将三种算法内置,用户可以根据待测激光的类型一键切换。同时,设备自带背景噪声自动扣除功能,即使用D4σ算法测量也能保证数据误差控制在2%以内。设备采用的感光芯片单个像素尺寸仅为2.9×2.9μm,最小可识别直径29μm的超微光斑,较大检测范围覆盖4.4mm,基本能满足绝大多数工业及研发场景的光斑测量需求。

针对高功率激光测量容易打坏靶面的问题,这款设备出厂就标配专用衰减片,用户还可以根据需求选配高功率衰减组件,可支持1000W的激光测量,无需用户自行搭建复杂的反射衰减光路,开箱就能完成高功率光斑的检测。同时,设备支持手动、自动两种曝光和增益调节模式,新手可以开启自动模式快速获得清晰的光斑图像,有经验的研发人员也可以手动调整参数以获得更准确的测量结果。

在实际使用中,这款设备除了能输出2D、3D伪彩色的光斑能量分布轮廓,还能实时计算光斑的长短轴直径、椭圆度、高斯拟合度、光束位置、发散角等核心参数。针对产线批量检测的场景,用户还可以自定义Pass/Fail阈值,不合格的光斑会自动触发提醒,无需检测人员逐一核对参数。如果需要长时间监测激光器工作过程中的光斑漂移情况,只需要预设测量间隔,设备就能自动记录数据,所有测量参数都可以一键导出或者直接生成标准化检测报告,大幅提升检测效率。针对非圆对称的半导体激光光斑,设备还支持坐标旋转调整,确保X/Y方向的直径测量贴合光斑的实际形态。

目前这款设备已经在多个下游场景落地应用:在激光器出厂质检环节,它可以快速识别光斑的模式缺陷,避免不合格产品流入市场;在光纤耦合的场景中,它可以实时显示耦合后的光斑能量分布,工作人员可以根据参数快速调整对准位置,耦合效率比传统人工调整提升3倍以上,还能提前发现光纤端面因高功率激光诱导产生的局部吸收点,避免后续因为散射增加、耦合效率下降造成的光纤烧坏问题;在光学器件质检环节,它可以快速检测准直器的准直度、光学镜片的透射/反射光斑均匀度,大幅提升质检效率;在外光路搭建场景中,通过实时光斑反馈,仅需十几分钟就能完成整条光路的准直调整,比传统白屏目测的方式效率提升80%以上。

 

除此之外,这款设备采用USB3.0接口传输数据,传输速度快、延时低,搭配图形化操作界面,没有相关检测经验的工作人员经过简单培训就能上手操作,还支持定制拓展功能,可以根据用户的特殊需求适配嵌入式系统、生产线自动化检测等场景。后续景颐光电也将持续迭代相关算法,将AI识别技术融入光斑分析中,实现光斑缺陷的自动识别与优化建议输出,为激光行业的全链路质量管控提供更有帮助的解决方案。

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