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光束质量分析仪
产品名称 光束质量分析仪
产品型号
产品概述 美国相干公司,用以分析激光光束轮廓、强度分布、传播特性、模式构成、乃至波长等全面描述激光性能的参数。
 

 

Coherent相干


激光光束诊断:激光光束分析仪、激光光束轮廓分析仪、光束传播参数分析仪

用以分析激光光束轮廓、强度分布、传播特性、模式构成、乃至波长等全面描述激光性能的参数。

LaserCam-HR-InGaAs

新的LaserCam-HR-InGaAs相机与强大的BeamView-USB软件相匹配,在900~1700nm的范围内都表现出良好的性能。这种14比特,接受面积大,未冷却的InGaAs相机提供用户可编程系统集成和令人难以置信的快速抓图,同时光学动态范围大于1000:1。这种新相机的超紧凑设计和便捷的单USB电缆可以解决实验室应用和生产环境等绝大部分现场维修的要求。

LaserCam-HR-UV

新的LaserCam-HR-UV相机体积紧凑,价格合理,适用于190~355nm范围内的光束诊断应用。2/3 CMOS 相机表现出令人难以置信的性能,在恶劣的紫外波段环境下,一般的光束诊断仪的性能都有降低,但是这种相机仍能表现出优越的性能。
新的LaserCam-HR-InGaAs相机可根据用户需求进行系统集成,与强大的BeamView-USB软件包相匹配,具有大于650:1的光学动态范围。这种相机可接受的光束直径0.4~6.0mm,超紧凑设计和便捷的单USB电缆连接解决生产线、现场维修、实验室应用需要。

LaserCam-HR

LaserCam-HR是激光光束质量分析仪,处理速度快,通过USB2.0接口与BeamView分析PC光束诊断软件配合使用。1.3百万像素保证了高的性能和测量精度。信号和功率线集成在一根接口线中,相机布局方便。USB2.0与所有的计算机兼容。

BeamView数字分析仪

BeamViewTM 数字分析仪由于光学动态范围的扩大,简化了设置和光束的分析,相比起传统的模拟相机系统,光学动态范围更宽,测量更精确,测量结果一致性更好。
BeamView 数字分析仪应用相干公司Windows软件和10比特LaserCamTMIIID。LaserCam IIID是相干公司专为激光诊断设计制造的,具有10比特的数字输出,大于1200:1的光学动态范围。
LaserCam IIID有1/4英寸和1/2英寸两种传感器型号,通常传感器可以互换或者独立订购。
BeamView数字分析仪作为一个完整的封装组合到PC兼容的计算机平台上。此系统包括LaserCam IIID,基于Windows 的BeamView数字分析仪,数字PCI接口卡,电缆和操作手册。
BeamView频谱分析仪也可以作为按笔记本电脑或桌上型电脑配置的诊断系统。也可作为激光诊断图像和衰减光学。参考相机和光束诊断相机的衰减光学可以得到更多的信息。

BeamView模拟分析仪:波长范围10-2200nm,光束尺寸几十微米-30×40mm

BeamView 模拟分析仪中所使用的PCI图象采集卡与RS-170 或 CCIR 制式的相机兼容,可以同时带6个相机,而后通过软件控制/选择任意一个相机在任意时刻工作。高等光学,衰减和定制相机的工作波长为10-2200nm,光斑直径为几十微米到30mm×40mm。
诊断系统包括桌上型或膝上型电脑,BeamView分析仪,相机和衰减光学元件。如果您要根据自己的要求制定系统,请与相干公司的销售代表联系。参考相机和光束诊断相机的衰减光学可以得到更多的信息。
BeamView分析系统包括BeamView分析软件,采集卡及接口卡,全面的用户指南及电缆。用户还得选择一个合适的相机(查看光束诊断相机部分)。

光束诊断相机数字型和模拟型:2款数字,5款标准模拟相机满足绝大部分的需求

特别为激光光束诊断设计(或优化)测量连续激光或者最高重复频率为10kHz脉冲激光 最小分辨率5 um 相机工作参数预先存储在BeamView分析软件内 高光学动态范围BeamViewTM分析仪和激光诊断系统配合使用,不论是数字还是模拟检测激光器光束(阅读BeamView分析激光光束诊断系统的更多信息)。相干公司提供2款数字和5款模拟相机满足绝大部分测量的需求。
相干公司所有的相机经过ISO9002标准检验,都是专门为激光光束质量分析而设计或者优化的,噪声低、线性率高、响应平滑。
所有的模拟相机是RS-170 (60 Hz 场频) 制式,如果需要CCIR (50 Hz帧频)制式,请向技术人员询问。
多数相机是基于CCD探测元阵列,也有一些相机的探测元件是像管(Vidicon)。CCD 相机由二维排列的离散像素点给出强度分布,而像管通过电子束在像平面扫描来给出强度分布,可能的话,应选择CCD 相机,整体表现性能要优越一些。
相干公司提供4种标准的CCD相机,专为为光束诊断设计或优化。覆盖的波长范围从190 nm 到1100 nm。这些相机有不同精度和特点,可根据不同的诊断需要进行选择。
如果要响应波长大于1100nm,Vidicon 相机和一些特定的相机可供选择。如果要响应到190 nm以下,可以选择深紫外采集装置。
所有标准的CCD 相机接受C-mount光学件和附件直接耦合和连接,敏感元外没有任何玻璃或者塑料窗口,避免引入任何光学畸变;但都配有一个低畸变的平面滤波片(LDFP Filter),用来对环境中的杂散光进行足够的衰减,而不需要在暗室内进行操作。但被测光源波长短于400nm时,应去掉LDFP滤波片。
快速地选择合适的相机应当考虑最重要的几个参数:激光波长、功率密度/峰值功率密度、光束尺寸、分辨率要求、价格等。
光束尺寸 
为了能够正确地呈现被测激光光束的全貌,应注意光束的1/e2 直径不应当超过相机敏感面短轴的80%,这样, 光束位置漂移不会影响到测量结果。但是,对于一些特殊参数的测量,比如D4δ,一般要求光束的1/e2 直径不应当超过相机敏感面短轴的50%。
最小可测量的光束直径则决定于所要求的空间测量的准确性,光束覆盖的像元数越少,空间测量的准确性就越差,我们一般用“覆盖40个像元” (或者类似的Vidicon 处理元)来作为最小可测量光束直径的标准。
图象获取模式和分辨率
要理解分辨率,首先要了解图象的获取模式,因为相机的最大有效成像面积与分辨率,和总像元面积与像素点尺寸这两对概念并不总是相同的。像素信息是用电子方法获得的,而在某些模式下,未必获取到阵列中所有像素的数据。在逐行扫描的相机中,比如LaserCam II,每个扫描周期(1/30 秒)都会获取到所有像素点的信息。在隔行扫描相机中,C-48和C-64,每个扫描周期(1/60 秒)只有隔行像素数据被获取到,其他行的像素信息在下个周期才能够获取到。
有些时候,用户可能希望工作在全场(Full Field)或者半场(Half Field)模式下,从更少的像素点中读取信息以加快数据处理速度。这种数据获取方式最初是为了适应运算速度慢的计算机,但即使是在今天,计算机速度已经非常快了,要达到最快的数据获取速度全场和半场工作方式还是经常被用到。在全场方式下就是只搜集每2个像素点的数据;在半场方式下就是搜集每4个像素点的数据。这样的方式很显然会提高速度,但是会牺牲分辨率。综合以上对不同数据采集模式的分析,就有不同的分辨率数据与之相对应:帧扫模式分辨率、全场模式分辨率、和半场模式分辨率。
测量脉冲激光
在选择相机测量脉冲激光的时候有更多需要注意的地方,因为激光脉冲的时序可能与获取像素点信息的时序相互干扰。
LaserCam II 和 LaserCam IIID 工作在逐行扫描方式下,刷新全部像素点的频率是30Hz,因此整幅获取脉冲激光的最高响应频率是30Hz。而隔行扫描的相机,工作在全场或半场模式下,可以响应的最大脉冲重复频率是60Hz。
如果要获取重复频率>60Hz的脉冲串中的单个脉冲,则建议在相机前加上一个电子快门。快门的速度决定了能够测量的频率。通过缩短快门的时间间隔到小于脉冲间的间隔,每个脉冲都能被探测到。例如,快门为1ms,这样就能探测重复频率小于1kHz的脉冲 。
如果要响应波长范围为900nm-1100nm,由于重像,1/4 LaserCam II 和LaserCam IIID相机仅能用于连续激光器。
光学动态范围
光学动态范围定义为传感器可以线性响应的最大和最小光学信号水平的比值。相机饱和值的80%通常是线性响应的高限;而线性响应的低限是可以被相机从背景噪声中分辨出来的最低照度。所有的模拟相机的光学动态范围都比较有限(典型地大约200:1 到 300:1)。数字相机的光学动态范围相对比较大(超过 1200:1),原因是数字相机内部的积分数字电路的噪声更低。
光束衰减
通常情况下,入射到相机面上的光束需要衰减,以避免引起相机饱和,甚至损坏相机。所有衰减光路中的光学元件应当使用激光级材料以避免引入过多的光学畸变。相干公司提供数种符合上述要求的衰减装置,衰减率从1:1到 400,000:1,如果需要更高衰减倍数,请向技术人员询问。

BeamMaster刀口式光束质量分析仪:可采样、测量和显示激光的截面形状、2D和3D能量分布,采样和刷新率最高5Hz

连续激光光束形状,功率和位置测量 可接受的光束直径从3 um 到 9 mm,分辨率0.1 um,动态范围宽 实时显示、分析和数据存储系统 可响应的波长范围从190 nm 到1800 nm BeamMaster是高精度的多刀口扫描光束质量分析系统,可采样、测量和显示激光的截面形状、2D和3D能量分布、质心位置、椭圆度和主次轴角度、相对功率、以及通过设定参数和偏差范围实现在线筛选等功能,采样和刷新率最高5Hz,亦可平均1-20个采样数据得到噪声平均值和最大的测量精度。
数据可以通过RS-232接口获取和存储,屏幕上的图象可以被捕获和输出至打印机。
BeamMaster系统可以测量小的光束,甚或是聚焦以后的光束,最小可测量的光束直径是3um,分辨率可达0.1 um;也可以测量大光斑,最大可测量的光束直径是9 mm,分辨率1 um。可响应的波长范围是190-1100 nm (Si-增强探元),或者800-1800 nm (InGaAs探元)。
最小可测量的激光功率为10 uW,使用Si探元的系统内还内置了零畸变的衰减片并可自动调整衰减倍数。
光束的轮廓和尺寸
辊轮的每次旋转,7个刀口分别以不同方向扫描整个光束(BM-3中采用3个刀口),得到的数据经过BeamMaster获取并处理后作为有关光束功率,位置和形状的信息。每次旋转得到的信息由带状记录纸记录,发送到文件或RS-232端口。
光斑在正交方向上的强度分布可以显示出来,光束的宽度也数字显示出来。高斯拟合的光斑能够被任何以选的测量光斑包括,拟合和相关参数也显示出来。
为了尽可能多地获取光束的详细信息,系统自动识别光斑中心,约放大3倍后显示,同时光斑强度数据自动换档方便显示。
更多的信息可以通过特别高分辨模式得到。这对于分析光斑远离高斯分布或小于100um的光束是非常有用的。
光束质心位置和椭圆度及主次轴角度
可以显示光束的质心位置相对于传感面积中心位置,光斑的相状,椭圆度(主次轴)和主次轴角度。还具有放大功能,用户可以选择带状记录纸的监测短期或长期的稳定性或漂移随时间的变化关系。
功率测量 
光束功率可以数字或者模拟指针形式显示。单位可以选择μW, mW 或者dBm, 用户可以归零和对功率范围内的任何部分进行放大。有衰减器(滤波片)和测试范围可供选择,在监视器上进行显示,还有可选的声音报警。
数据采集和自动判别 
光斑尺寸,质心位置,相对功率连续地显示在模拟,数字和带状记录纸的计算机屏幕上,也可以实时生成数据文件日志,方便以后的处理或测试报告的生成。通过/错误测试
用RS-232连接,文件可以传送到其他电脑,或者数据实时传送。另外,屏幕上的所有图像图像都能被捕获并以BMP或JPG文件保存或传送到Windows打印机进行打印。

ModeMasterPC型扫描主要标准组件,根据客户需要可以选择波长或发散角

ModeMaster PC型扫描头包括透镜组和探测器,可以对波长或发散角进行快速变化,满足你的测量需要。
不管是红外低发散角或高发散角系统,IR ModeMaster PC系统只能与红外探测器配合使用。但是UV-VIS-NIR ModeMaster PC系统可以在紫外,可见或近红外光谱区使用,并用适当的探测器(紫外和可见区,用硅;近红外区,用锗)和低发散角或高发散角透镜组。紫外透镜可以与硅探测器一起使用,VIS-NIR透镜可以与硅或者锗探测器连用。

 

  • 10位数字USB 2.0接口
  • 1280 × 1024 ,6.7微米CMOS传感器
  • 高灵敏度和动态范围
  • 包括直观BeamView™软件

Coherent® Lasercam™光束分析仪信噪比高 ,线性响应度好。新的BeamView™4.4界面软件可TCP/IP以及NI Labview&trade控制。分析功能带有例子,可演示采集到的光束图像包括:光束中心位置,光束峰值强度位置,光束发散度,椭圆度,光束强度均匀性,高斯拟合,基于用户选择的峰值/总能量百分比而形成不同的光束直径/宽度等。

 

光谱响应 (nm) 300 - 1100
感应区域,H x V (mm) 8.5 x 6.5
光束直径,1/e2 (mm) 0.20 - 6.0
最大入射能量密度 (mJ/cm2) 8 @1.06μm without Low Distortion Faceplate
最大入射功率密度 (mW/cm2) 40 @ 632.8nm without Low Distortion Faceplate
损坏阈值,脉冲 (mJ/cm2在10ns时) 32 @1.06μm without Low Distortion Faceplate
峰值噪声 (nW/cm2) 24 @632.8nm
信噪比 (dB) >60
频率 (Hz) Live Mode: 27 
With Calculations: 10
电子快门 Fixed @ 10ms
伽玛 1.0
增益 (dB) Factory Set for Optimum Linear Dynamic Range. Not Adjustable.
触发器 TTL, Rising or Falling Edge
支架 C-Mount
操作系统 Windows® XP or Vista
重量 (g) 110
工作温度 (°C) -20 to +60
尺寸 (mm) 68.1 x 79.3 x 40.9 with Low Distortion Faceplate

 

 

LaserCam-HR系列
 
 
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