《选激光测量设备避坑指南：光束分析仪场景与适配》|测量仪|激光器|脉冲|选激光测量设备避坑指南：光束分析仪场景与适配

在现代科技的前沿领域，激光技术以其高能量密度、高单色性和高方向性等独特优势，广泛渗透于科研、工业制造、医学、通信等众多关键行业。而光束测量仪，作为精确评估激光特性的核心工具，在保障激光器高效运行、优化激光应用效果方面发挥着不可替代的作用。

激光光束质量的评估标准

对于激光器的研发与生产而言，准确衡量激光光束的品质是确保其性能和应用效果的基础。目前，行业内主要采用衍射极限倍数因子M2或其倒数K因子来量化激光束的质量。M2因子通过将实际激光光束与标准基模高斯光束（TEM00）进行对比，直观地反映两者的接近程度。在理想状态下，M2值为1，实际测量中，M2值越趋近于1，表明激光的聚焦能力越强，光束质量越高。这一指标为不同应用场景下激光光束的选择和评估提供了重要的理论依据。

光束测量仪的多元化类型与技术特性面阵激光光束仪

面阵激光光束仪是当前应用最为广泛的一类检测设备，其核心采用二维阵列光电传感器，能够直接将照射在传感器上的光斑分布转化为图像信号，并传输至计算机进行深入分析。该类型光束仪可对连续激光、脉冲激光以及单个脉冲激光进行全面测试，并实时监测激光光斑的动态变化。

一套完整的面阵光束分析系统主要由相机、光束分析软件和附件三部分构成。相机作为系统的关键部件，决定了可测量的波长范围和光斑尺寸。例如，硅基CCD相机适用于190nm - 1100nm的波长范围，InGaAs面阵相机则适用于900 - 1700nm，热释电面阵相机可覆盖13 - 355nm及1.06 - 3000μm的超宽波段。相机的芯片尺寸和像素尺寸分别决定了可测量光斑的最大和最小尺寸，一般需要至少10个像素来完整呈现一个光斑的信息。航鑫光电的基础型光斑分析仪像素大小为2.9x2.9μm，光斑检测直径范围为29μm - 4.4mm，具备较高的分辨率和精度。

光束分析软件在整个系统中起着数据处理和分析的核心作用。它不仅要采集原始数据，并依据各种数学模型进行精确计算，更重要的是要确保光束分析计量的准确性。部分先进的软件采用Ultra CALTM技术扣除相机的起伏背景，保证在不同强度下得到的光斑数据都具有高度的定量准确性。同时，丰富的光斑识别、手动及自动选区功能可有效避免在光斑品质计算中引入过大误差或出现伪结果。航鑫光电的分析仪支持手动和自动实时曝光及增益调节，还能对相机的曝光、增益和分辨率进行精确控制，并实现参数的统计分析等功能。

由于大多数激光器的输出强度超过相机的饱和强度甚至损伤阈值，因此高品质的衰减附件和成像系统是必不可少的。衰减附件可在保持光束品质的前提下对激光强度进行有效衰减，而成像系统如扩束、缩束、放大、投影成像等则能使尺寸固定的传感器适应不同大小的光斑。航鑫光电的基础型分析仪标配衰减片，操作简便，还可选配更高功率衰减配置，功率范围可达1000W，满足不同应用场景的需求。

狭缝扫描光束测定仪

狭缝扫描光束测定仪是一种基于经典光斑测量技术的检测设备。它通过狭缝或小孔对激光光束的一部分进行取样，再利用单点光电探测器测量取样部分的强度，最后通过扫描狭缝或小孔的位置来复原整个光斑的分布。

与面阵激光光束仪相比，狭缝扫描光束测定仪具有独特的优势。其取样尺度可达到微米量级，远小于CCD像素，无需放大即可获得较高的空间分辨率。同时，采用单点探测器使其能适应紫外至中远红外的宽范围波段，且具有很高的动态范围，一个探头可同时满足弱光和强光分析的需求。该测定仪可测量连续激光以及重频大于1KHz的脉冲激光，取样间隔可调节至5.7nm以精确测量小光斑，还能显示2D/3D光斑形貌，扫描速度可调谐，为激光光束的精确测量提供了更多的选择。

激光全自动M2光束仪

激光全自动M2光束仪以其高度自动化、小巧体积和快速测量速度等特点，成为激光器研发制造、工业及医疗激光评估的理想选择。该光束仪主要由自动衰减器、束腰生成镜、反射镜和相机四大部分组成，采用精密准直的双程直线扫描光路，可在较短空间内实现长行程快速扫描，并配合不同的透镜、探测器覆盖宽范围的波段。

更新后的自动衰减器可提供ND1.0 - 4.8连续可变的衰减倍率，确保在近场、焦点、焦前焦后都能以最佳强度进行测量。同时，相关技术的本底校正处理能在每个测量位置执行一次，保证光束半径测量的准确性。其主要特点包括测量速度快（1分钟内出结果）、具备自动衰减功能、可测量连续和脉冲激光、采用折叠腔设计使体积小巧、能实现全自动分析激光光束质量等，显著提高了激光光束质量评估的效率和准确性。

航鑫光电基础型光斑分析仪的应用与优势

航鑫光电自主研发的基础型光斑分析仪以其高性价比和卓越性能，可有效替代进口激光光束质量分析仪。该分析仪在多个领域具有广泛的应用场景，包括激光器光斑测量、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。

在测量功能方面，航鑫光电基础型光斑分析仪具备多种先进的测量手段，如测量光斑直径（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，支持Pass/Fail设置，能以高速度、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等。该分析仪支持USB3.0接口，采用图形化界面，操作简单易上手，可自由设置参数，还可根据用户需求定制拓展功能，为用户提供了更加灵活和个性化的解决方案。

随着激光技术的不断发展和应用领域的持续拓展，光束测量仪作为保障激光性能和应用效果的关键设备，也将迎来更多的技术创新和应用突破。