在激光相关领域的研究和应用中,精确测量光斑与光束质量至关重要。而激光光束测量仪作为一种专业的检测设备,在这方面发挥着关键作用。它主要通过对光斑的形状、大小、强度分布等特性进行检测和分析,从而实现对光束质量的评估。

国仪光子自主研发的激光光束测量仪(基础型),在激光光斑检测及测试应用领域表现卓越。它能够对激光光束的大小、形状和能量分布等参数进行全面的测试与分析,还可为客户提供定制化的光束质量分析一体化设计解决方案,并支持多应用开发。

在深入探讨激光光束测量仪的应用之前,有必要先了解激光的产生原理。激光(Laser)是“通过受激发射实现光放大”的缩写,其产生基于粒子数反转原理。激光的产生需要三个基本组成部分,分别是谐振腔、增益介质和泵浦源,具体产生过程如下:

光放大:受激发射的光子与谐振腔内的光波相互作用,经过腔内的选模作用和增益介质的放大作用,光波得以震荡和放大。

粒子数反转:在激光器中,借助外部泵浦源的作用,增益介质内的粒子会从低能级向高能级跃迁。当高能级的粒子数密度大于低能级时,便实现了粒子数反转。

受激发射:当增益介质内的粒子受到外部泵浦源的激发,从高能级向低能级跃迁时,会释放出光子。这些光子与谐振腔内的光波相互作用,形成受激发射。

输出激光:经过谐振腔 的光波被输出,形成具有良好单色性准直性和相干性的激光光束。

通常情况下,理想的激光器在其谐振腔中的光强呈高斯分布,即TEM00基横模,横向强度轮廓没有分瓣。但在实际应用中,常常会出现高阶横模,或者对高斯模进行光束整形以获得平顶光束或其他形态的光束。此时,就需要借助激光光束测量仪来测量光斑与光束质量。

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国仪光子的激光光束测量仪(基础型)具有众多性能特点,使其在市场上极具竞争力。它具有高性价比,能够代替进口激光光束质量分析仪,实现激光光斑检测及测试应用。该产品像素大小为2.9x2.9μm,光斑检测直径范围在29μm - 4.4mm,标配衰减片,操作方便,还可选更高功率衰减配置,功率范围可达1000W。同时,它支持手动和自动实时曝光及增益调节。

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其主要测量功能丰富多样,涵盖了光斑直径(长轴/短轴,X/Y方向)、椭圆度、高斯拟合度、能量分布、光束位置、发散角等参数的测量。还具备Pass/Fail设置,能够高速度、高分辨率显示2D和3D伪彩色光束轮廓,实时进行光斑的伪彩色2D显示、长短轴的高斯曲线显示。此外,它支持控制相机的曝光、增益和分辨率,支持参数的统计分析,可记录和导出参数,或者生成报告,能读取光斑图片并测量参数,有多选择的图片保存功能,支持USB3.0接口,图形化界面易上手,可自由设置,还可定制拓展功能。

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下面详细介绍使用激光光束测量仪测量光斑与光束质量的步骤:

准备阶段:需准备一台国仪光子的激光光束测量仪(基础型)、待测激光束以及相应的数据处理软件。该激光光束测量仪适用于半导体激光器、固体激光器、光纤激光器、超快激光器、激光测距等领域。

测量阶段:将光斑传感器放置在待测激光束的路径上,使其捕捉到激光光斑。然后,通过数据线将光斑传感器与数据处理计算机连接,开始进行数据采集。

数据处理与分析:采集到的光斑数据会自动上传到计算机,通过安装好的数据分析软件进行处理和分析,得到光斑的形状、大小、强度分布等质量参数。

结果展示:最后,通过软件将分析结果以图表或数值的形式展示出来,即可直观地了解光斑与光束质量的关系。至此,光斑的测试内容完成,可将所有测试内容在软件中输出为测试报告。

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国仪光子的激光光束测量仪(基础型)在多个典型应用场景中发挥着重要作用,如激光器光斑测量、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。它为激光相关领域的研究和应用提供了有力的技术支持,帮助用户更好地了解和控制激光光束质量。

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