辽宁相机型光束质量分析仪测量系统

DataRay 光斑轮廓分析仪是用于激光光束质量分析的重要工具，广泛应用于科研、工业和医疗等领域。以下是 DataRay 光斑轮廓分析仪的主要功能和应用特点：主要功能光束剖面成像：实时捕捉输出光束的二维强度分布，能够清晰识别光束的能量分布和模式。光束直径测量：支持多种方法测量光束直径，包括高斯拟合、ISO 11146 标准、等效直径等。测量精度可达亚微米级别。光束椭圆度分析：自动计算光束的椭圆度，包括长轴、短轴和平均直径，并确定光束的轴向方向。质心位置测量：提供光束质心的***和相对位置，支持强度加权质心和几何中心的计算。光束拟合：支持高斯拟合和 Top Hat 拟合，能够计算拟合度、标准差等参数，帮助评估光束质量。光束漂移记录：实时记录光束的漂移情况，用于长期稳定性分析。M² 测量：通过配套的 M2DU 载物台，可以进行光束传播因子 M² 的测量，评估光束的聚焦能力和质量。通过监测光束的发散角和光斑大小，可以及时调整激光参数。辽宁相机型光束质量分析仪测量系统

2 µm 波段 Tm 光纤激光器“热透镜”动态观测场景：100 W 级 1940 nm Tm 激光器，研究功率提升时光束质量退化配置：相机放在水冷聚焦镜后，功率每增加 10 W 自动采一次 M²结果：70 W 以下 M²≈1.05；>80 W 后因热透镜 M² 升至 1.38，软件拟合给出热焦距 0.85 m，为后续端帽设计提供数据6. 14 µm 自由电子激光（FEL）单脉冲剖面场景：用户需要验证 FEL 单脉冲（≈10 µJ, 50 fs, 10 Hz）横模方法：利用相机 14 ms 热常数，10 Hz 重频刚好满足“单脉冲-单帧”条件；关闭快门做背景扣除结果：获得高斯-拉盖尔混合模，可见中心凹陷，与理论 LG₀₁ 模式吻合辽宁相机型光束质量分析仪测量系统对透镜、反射镜等光学元件的光学性能进行评估，通过测量经过光学元件后的光束质量，如光束的对称性。

光束质量因子（M²因子）是衡量激光光束质量的重要参数，用于描述实际激光光束与理想高斯光束的偏离程度。以下是关于M²因子的定义、测量方法及其重要性的详细说明：定义M²因子是一个无量纲参数，定义为实际光束的束腰半径与发散角的乘积与理想基模高斯光束的对应乘积的比值。具体公式为：M2=理想基模高斯光束的束腰半径×理想基模高斯光束的发散角实际光束的束腰半径×实际光束的发散角理想光束：完美的基模高斯光束（TEM₀₀），其M²值为1。实际光束：由于激光腔设计缺陷、增益介质不均匀或光学元件失调等因素，实际光束的M²值通常大于1，且越接近1表示光束质量越高。

技术参数表格复制参数规格波长范围190-1610 nm（不同型号）分辨率4.2 MPixel（2048 x 2048）探测面积11.3 x 11.3 mm像素尺寸5.5 x 5.5 µm**小光束直径约55 µm帧率60 Hz（512 x 512），30 Hz（1024 x 1024），12 Hz（2048 x 2048）电子快门85 µs 至2秒，动态范围44 dB接口USB 3.0尺寸46 x 46 x 20 mm重量106 g应用领域连续波和脉冲激光光束分析：适用于多种激光类型，包括高功率工业激光器和科研用激光。激光系统现场服务：用于激光设备的维护和校准。光学装配和仪器对准：确保光学组件的精确对准。光束漂移和记录：实时监测光束的稳定性。M²测量：结合M²测量套件，评估光束质量和传播特性。WinCamD-LCM 以其高性价比和强大的功能，成为激光光束分析领域的热门选择。该设备尺寸为 73 mm × 73 mm × 52 mm，重量 422 克，便于携带和集成到现有系统中。

测量方法M²因子的测量基于ISO 11146标准，通常包括以下步骤：光束聚焦：使用无像差透镜将待测光束聚焦，创建人工束腰。光束传播测量：沿光束传播方向移动光束质量分析仪（如DataRay的WinCamD系列），在多个位置采集光束剖面。数据拟合：根据采集到的光束宽度数据，使用专业软件进行双曲线拟合，计算M²因子、束腰位置、束腰半径和发散角等参数。重要性M²因子是评估激光器性能和应用适用性的关键指标，其重要性体现在以下几个方面：聚焦能力：M²值越低，光束能被聚焦到更小的光斑，功率密度更高，适用于高精度激光加工和医疗应用。光束发散性：低M²值的光束在传播过程中发散更慢，能量传输更远且更集中。应用性能导向：在激光加工（切割、焊接）、非线性光学、光通信、医疗和激光器研发等**应用中，光束质量直接影响**终效果。WinCamD-IR-BB可用于测量红外光谱仪中的光束质量，确保光谱仪的测量精度和可靠性。辽宁相机型光束质量分析仪测量系统

WinCamD-IR-BB可用于实时监测激光加工过程中的光束质量。辽宁相机型光束质量分析仪测量系统

相机饱和阈值见波长-辐照度曲线（例：10.6µm时≈2Wcm⁻²）；标配ND-IR反射滤光片（OD1&OD2）或PPBS保偏采样器，可再降1000×，轻松应对50W级CO₂激光；集成快门+HyperCal™实时NUC，防止高功率误操作烧毁传感器。三、典型应用实例CO₂激光（10.6µm）：现场测M²=1.3，判定离焦加工头透镜热透镜效应；量子级联激光（4µm）：评估超连续谱源M²≈1.09，验证远程气体遥感系统的发散性能；OPO参量激光（2.6µm）：用刀口-相机混合方案，测得5倍衍射极限，指导腔镜热畸变补偿。辽宁相机型光束质量分析仪测量系统