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在当今的激光应用领域，精确测量激光光束的各项参数对于保障激光加工质量、提升光学系统性能等方面具有至关重要的意义。其中，激光光束测量仪作为核心检测设备，发挥着不可或缺的作用。
景颐光电自主研发的激光光束测量仪，凭借其卓越的性能和广泛的适用性，为激光领域的研究与应用提供了有力支持。该测量仪可实现对激光光斑的全面检测及测试应用，涵盖激光光束的大小、形状和能量分布等关键参数，能够为客户量身定制光束质量分析一体化设计解决方案，并支持多应用开发，可根据客户不同需求进行模块化定制，广泛适用于半导体激光器、固体激光器、光纤激光器、超快激光器、激光测距等众多领域。
光斑圆度是衡量光斑形状与正圆接近程度的重要指标。其计算方法多样，但无论采用何种表示方法，圆度越趋近于100%，则光斑越接近理想的正圆形。在实际应用中，光斑圆度对于激光加工的精度和效果有着直接影响，例如在激光切割、焊接等工艺中，圆形度良好的光斑能够提供更均匀的能量分布，从而获得更高质量的加工成果。
激光的光束质量是一个综合性的概念，它主要由光斑大小在激光传播方向上的变化所决定。在众多光束质量评判标准中，M2指标是目前市面上应用最为广泛的评定方法之一。
激光在传输过程中，存在一处光斑为最小光斑，我们称之为“束腰”，其对应的大小即为束腰大小。此后，光斑会逐渐发散，我们引入“发散角”的概念。根据理论计算，束腰大小与发散角的乘积存在一个最小值通过对这一乘积进行特定处理，便可得到光束质量M2的计算方法：
[M^2 = \frac{\pi D_0\Theta}{\lambda}]
其中，(\lambda)为激光中心波长，(D_0)为束腰光斑直径，(\Theta)为激光远场发散角。在理想情况下，激光的光束质量M2的标准值为1，但在实际应用中，由于各种因素的影响，往往难以达到这一理想数值。以工业级飞秒激光器为例，一般要求光斑圆度在95%以上，而光束质量参量之一的M2在1.2以下。
FWHM，即半高全宽，定义为光强下降到其峰值的一半时所对应横坐标两点之间的距离。按照此标准测量出的两点之间的实际距离，即为该光束的FWHM值。在这种定义下，功率占比约为76%。
当光强度降为峰值光强的1/e²（约13.5％）时，此时对应的光束直径为2ω，这就是1/e²值的来源。从高斯光束光强分布方程中可知，FWHM定义下的光束直径和1/e²定义下的光束直径2ω满足一定的关系。
D4σ是基于光强度分布(I(x, y))的二阶矩，同时也是ISO11146国际标准推荐使用的光斑直径定义方法。它适用于任意光斑形状，具有广泛的适用性。对于基模高斯光束，其光强度分布满足特定方程，D4σ表示 -2σ到2σ间的距离，其中σ值为沿x、y轴光强分布的标准差（也称为二阶中心矩）。经过计算，基模高斯光束的D4σ值具有特定的表达式。需要注意的是，在1/e²定义下的光束测量直径和D4σ定义下的测量直径对于基模高斯光束是完全相同的，但对于其他非高斯光束来说，这两种定义得到的计算结果可能存在明显差异。
激光光束测量仪的原理主要有CCD成像和扫描法两种。其中，扫描法是利用狭缝、微孔、刀口等方法对光斑进行快速扫描，以测量光斑的大小，再通过匹配运动机构在光束传播的不同距离上进行测量，最后通过理论计算反演出M2的数值。
刀口法是一种较为简单的光束轮廓测量方法。它通过使用刀口扫描光束，同时利用光电二极管测量通过的光功率。首先，需要测量出全部的光束功率，然后逐渐用刀口切过光束，分别测出光强为84%和16%所对应的位置，通过这两个位置的间距便可计算出光束宽度，具体关系为两位置的间距的两倍等于1/e²直径。刀口法的优点是装置和算法相对简单，但它只能测量（圆形）高斯光束直径，并且无法测量强度轮廓。
扫描狭缝光束分析仪内置有一个转筒，转筒内设置有两对或多对正交狭缝。当转筒绕光轴旋转时，扫描狭缝会穿过光路，此时测量的功率信号与转筒和狭缝的位置相关，通过对这些信号的分析和处理，便可计算出光束直径和强度轮廓。该方法的优势在于能够承受高功率，并且工作范围覆盖UV到MIR波长，但一般推荐用于近似的高斯光束，因为在测量高阶模光束时可能会丢失某些特性。
光束相机能够测量任意光束轮廓，它采用二维阵列光电传感器，直接将辐照在传感器上的光斑分布转换成图像，并通过电脑软件进行数据分析。在测量过程中，由于高灵敏传感芯片的特性，可能需要对光束进行衰减，以防止传感器饱和甚至损坏仪器，同时还需要进行背景光补偿。为了计算强度轮廓，每个像素的电流会根据三维坐标系统进行处理，而光束直径则根据ISO11146推荐的D4σ方法进行计算。相机式光斑分析仪是目前使用最为广泛的光斑分析仪之一，它可以测试连续激光、脉冲激光、单个脉冲激光，并能够实时监控激光光斑的变化。然而，相机本身无法承受高强度的激光照射，需要将高功率的激光光束先衰减到微瓦量级才能照射到相机靶面上，并且要确保探测器不工作在饱和状态。
景颐光电的激光光束测量仪具有高性价比的优势，能够有效代替进口产品，为用户提供优质的激光光斑检测及测试应用解决方案，帮助用户降低成本，提高经济效益。
该测量仪的像素大小为2.9x2.9μm，光斑检测直径范围为29μm~4.4mm，能够满足不同应用场景下对光斑大小测量的需求，具有较高的分辨率和准确性。
为了方便用户操作，景颐光电的激光光束测量仪标配了衰减片，同时还提供了更高功率衰减配置的选择，功率范围可达1000W，能够适应不同功率激光的测量需求，具有广泛的适用性。
该测量仪具备多种测量功能，包括光斑直径（长轴/短轴，X/Y方向）、椭圆度、高斯拟合度、能量分布、光束位置、发散角等。同时，它还支持手动和自动实时曝光及增益调节，能够实时进行光斑的伪彩色2D显示、长短轴的高斯曲线显示，并提供高速度、高分辨率的2D和3D伪彩色光束轮廓显示，方便用户直观地观察和分析光斑的各项参数。
景颐光电的激光光束测量仪支持控制相机的曝光、增益和分辨率，能够对测量参数进行统计分析，并记录和导出参数，或者生成报告。此外，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，同时支持USB3.0接口，方便与计算机等设备进行数据传输和连接。
该测量仪采用图形化界面，操作简单易懂，用户可以自由设置各种参数和功能。同时，景颐光电还可根据用户的需求提供定制拓展功能，为用户提供更加个性化的解决方案。
在激光器的研发和生产过程中，需要对激光光斑的大小、形状、能量分布等参数进行精确测量和分析，以确保激光器的性能和质量。景颐光电的激光光束测量仪能够满足这一需求，为激光器的研发和生产提供可靠的技术支持。
激光光斑的模式缺陷会影响激光的加工质量和效果，因此需要对激光光斑的模式进行检测和分析。景颐光电的激光光束测量仪能够检测激光光斑的模式缺陷，并提供相应的解决方案，帮助用户提高激光加工的质量和效率。
准直器是激光光学系统中的重要组成部分，其光斑质量直接影响激光的传输和聚焦效果。景颐光电的激光光束测量仪能够对准直器的光斑进行检测和分析，帮助用户优化准直器的设计和调整，提高激光的传输和聚焦效率。
在光纤通信和光纤传感等领域，需要对光纤的对准耦合进行精确控制和分析。景颐光电的激光光束测量仪能够对光纤的对准耦合过程进行实时监测和分析，帮助用户提高光纤对准耦合的效率和准确性，降低损耗。
光学器件的质量直接影响激光光学系统的性能和质量，因此需要对光学器件的质量进行检查和评估。景颐光电的激光光束测量仪能够对光学器件的光斑质量、透过率、反射率等参数进行测量和分析，帮助用户检测光学器件的质量问题，提高光学器件的合格率。
在激光加工、激光测量等领域，需要对外光路进行准直，以确保激光的传输和聚焦效果。景颐光电的激光光束测量仪能够对外光路的准直过程进行实时监测和分析，帮助用户快速准确地完成外光路的准直工作，提高工作效率和质量。
激光光束测量仪作为激光领域的关键检测设备，对于保障激光加工质量、提升光学系统性能等方面具有重要意义。景颐光电的激光光束测量仪凭借其先进的技术、卓越的性能和广泛的适用性，为激光领域的研究与应用提供了全面的解决方案，在行业内具有较高的知名度和美誉度。相信在未来，随着激光技术的不断发展和应用领域的不断拓展，景颐光电的激光光束测量仪将发挥更加重要的作用，为推动激光行业的发展做出更大的贡献。
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