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誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)質(zhì)量保障價(jià)格合理服務(wù)完善一、M2測(cè)試原理
光束質(zhì)量因子M2較科學(xué)合理地描述了激光束質(zhì)量,并由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)采納。M2克服了常用的光束質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的局限,對(duì)激光光束的評(píng)價(jià)具有重要意義。
M2因子被稱為激光光束質(zhì)量因子或衍射極限因子,是用來(lái)衡量激光光束的光束質(zhì)量常用的參數(shù)。定義為:
對(duì)于理想高斯光束,有M2=1,光束質(zhì)量佳。實(shí)際光束M2均大于1,表征了光束衍射極限的倍數(shù)。光束質(zhì)量因子M2表示為:
2、聚焦光束法測(cè)量光束質(zhì)量M2因子
對(duì)于激光器由于自身性能的不同,激光的真實(shí)的束腰位置會(huì)出現(xiàn)在激光器的內(nèi)部或者激光器出射的前端,這對(duì)于測(cè)量產(chǎn)生了不便。針對(duì)這個(gè)問題國(guó)際上提出了聚集光束測(cè)量法。
利用無(wú)像差的透鏡來(lái)模擬激光光束束腰,然后通過無(wú)像差透鏡的性質(zhì)得到激光真實(shí)束腰的參數(shù)信息如下圖所示:
激光通過透鏡1再成像,光線迅速會(huì)聚,會(huì)聚的大約位置在透鏡焦距f處(但不是絕對(duì)),然后又繼續(xù)發(fā)散,這樣在近焦距的位置上就得到了人工的光束束腰,這樣就解決了對(duì)原始激光束腰不定,無(wú)法測(cè)量的缺點(diǎn)。通過對(duì)在成像方的激光光路的切片式測(cè)量,就可以得到透鏡后的激光的相關(guān)參數(shù),然后通過透鏡變化公式就可以得到真實(shí)激光的參數(shù)信息。
(2)f為透鏡的焦距; (3)d’σ0、Z’0、Z’R分別是通過透鏡變換后的高斯光束的腰斑直徑,腰斑到透鏡的距離及瑞利長(zhǎng)度(通過測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合并計(jì)算得到的)。
3、M2參數(shù)解釋
實(shí)際光束的X方向束腰位置和Y方向束腰位置大多在不同位置,X方向上的發(fā)散角和Y方向上的發(fā)散角也大小不同,所以光束質(zhì)量因子M2分為M X 2和MY2,針對(duì)某一方向都有響應(yīng)的光斑中心,光斑直徑,激光發(fā)散角,瑞利長(zhǎng)度等參數(shù)。
(1)光束發(fā)散角θ:激光束在腰部最細(xì),隨著離腰部距離的逐漸增大,光束的有效截面逐漸變粗,也就是激光束具有一定的發(fā)散性質(zhì),發(fā)散程度用發(fā)散角θ表示; (2)光束束腰D0:光束束寬最小處即為光束束腰D0,其位置為Z0;
(3)瑞利長(zhǎng)度Zr:激光光束的橫截面積變?yōu)槭幍?倍時(shí),該位置與束腰之間的距離是瑞利長(zhǎng)度。長(zhǎng)度越長(zhǎng)說(shuō)明光斑發(fā)散的越慢,激光光束質(zhì)量越高; (4)焦點(diǎn)深度:從透鏡的光心到光聚集之焦點(diǎn)的距離。是光學(xué)系統(tǒng)中衡量光的聚集或發(fā)散的度量方式。
二、筱曉光子M2 Beam U3光束質(zhì)量分析儀介紹
我們公司的產(chǎn)品是DUMA公司最新版本的M2光束質(zhì)量分析儀。主要由帶濾光輪的Beam On U3和帶無(wú)像差透鏡的移動(dòng)平臺(tái)組成,通過采集多個(gè)測(cè)量面實(shí)現(xiàn)對(duì)M2因子的測(cè)量,整體準(zhǔn)確度保持在±5%范圍內(nèi)。
M2 Beam U3 是一種用于實(shí)時(shí)位置,功率和光束輪廓檢測(cè)的光束診斷測(cè)量系統(tǒng)??梢詼y(cè)量連續(xù)激光和脈沖激光,光譜范圍覆蓋350nm-1600nm它提供了非常直觀的圖形表示和分析激光束各種參數(shù)的能力,包括M2,光束發(fā)散角,束腰寬度及位置,瑞利長(zhǎng)度及焦點(diǎn)深度等參數(shù)滿足用戶對(duì)光束質(zhì)量參數(shù)的需求。同時(shí)是USB3.0設(shè)備級(jí)別的軟件驅(qū)動(dòng)設(shè)備,駐留在用戶的主機(jī),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)快速傳輸以及便捷使用。
產(chǎn)品特點(diǎn):
光譜范圍覆蓋350-1600nm
可檢測(cè)連續(xù)激光及脈沖激光
USB3.0快速數(shù)據(jù)傳輸接口,即插即用,方便快捷
可實(shí)現(xiàn)高低功率激光的檢測(cè)
軟件設(shè)置,直接讀取 M2各種參數(shù),簡(jiǎn)單高效
1、產(chǎn)品性能參數(shù):
Beam On U3
激光類型 | 連續(xù)或脈沖 |
束寬分辨率 | ≤ 1 μm |
像素 (H x V ) | 1920X1200 |
光斑尺寸 | ?75μm-?6 mm |
工作波段 | 350–1600 nm |
光敏面尺寸 | 11.34 x 7.13(mm),傳感器可分為多個(gè)活動(dòng)區(qū)域,并行工作多達(dá)400個(gè)扇區(qū)(新) |
增益控制 | 1-24 dB |
動(dòng)態(tài)范圍 | 60 dB, 12 bit |
快門速度 | 39 μs-20 s |
幀速 | 快變模式(新):40/s-550/s |
像素大小 | 5.86 µm x 5.86 µm |
像素位深 | 12 bits |
同步性 | 軟件;硬件(外部觸發(fā)信號(hào)) |
曝光控制 | 通過GUI編程 |
配件 | ①近紅外衰減器;② SAM3-C;③ RDC;④ C-Mount衰減器 |
供電要求 | ~2 W(通過USB3.0接口) |
尺寸(L x W x H) | 64 x 46 x 73.5mm |
重量(標(biāo)準(zhǔn)值) | 300 g |
硬件要求 | CPU i3 1.6 GHz, 4 GB RAM |
界面 | USB 3.0, windows 7/8/10 (32或64 位) |
機(jī)械接口 | 后安裝:2個(gè)同心相對(duì)8-32 UNC 6mm深的探測(cè)器光學(xué)配件和衰減器:C-mount |
內(nèi)置自動(dòng)衰減輪 | 衰減器器:ND8、ND200、ND1000,一個(gè)空置 |
2、掃描附件
輸入光束
M2光束質(zhì)量分析儀型號(hào) | M2 Beam U3 VIS-NIR | M2 Beam U3 IR-1310 |
光譜范圍 | 350 nm to 1600 nm | 350-1310 nm |
光束尺寸 | 直徑15mm,帶透鏡 | 直徑15mm,帶透鏡 |
最大發(fā)散角 | 10 mrad(不帶透鏡) | 10 mrad(不帶透鏡) |
束腰到透鏡的距離 | 2.0~2.5米最佳,最小2米 | 2.0~2.5米最佳,最小2米 |
掃描裝配附件
材質(zhì) | 鋁 |
透鏡焦距 | 300mm(在632.6nm時(shí)) |
透鏡直徑 | 25mm |
掃描步數(shù)(最大) | 1400 |
最小步長(zhǎng) | 200um |
掃描長(zhǎng)度 | 280mm |
整機(jī)
重量 | 2.5kg(不包括光束質(zhì)量分析儀傳感器頭) |
尺寸 | 100 X 173 X 415 mm |
安裝托架 | M6或1/4"螺釘固定 |
機(jī)械調(diào)整 | 水平角:±1.5°,垂直角:±1.5° |
電纜長(zhǎng)度 | 3米 |
三、實(shí)驗(yàn)測(cè)試
(1)M2光束質(zhì)量分析儀兩個(gè)USB接口連接電腦,打開軟件; (2)安裝激光器,光纖輸出接口接到準(zhǔn)直器上。同時(shí)準(zhǔn)直器離M2透鏡最好有1米以上的距離,打開激光器; (3)對(duì)齊光束(可以用熱感應(yīng)卡或激光顯示卡來(lái)輔助對(duì)光),在軟件上觀察激光光束非常接近X&Y十字線目標(biāo)圖像窗口; (4)在軟件界面上打開M2圖標(biāo),同時(shí)設(shè)定Z軸位置:選擇“Setup",接下來(lái)設(shè)置“Start Position"為0mm, “Stop Position"為280mm,“Step"為2mm; (5)右下角Control界面一般Gain選擇5-10左右,調(diào)整一下曝光,F(xiàn)ilter Wheel界面一般選擇ND500(測(cè)試時(shí)主要根據(jù)光束調(diào)整這三項(xiàng)參數(shù)); (6)點(diǎn)擊Start圖標(biāo),開始測(cè)試; (7)測(cè)試完成后,點(diǎn)擊homing圖標(biāo),電機(jī)返回原位置。
2,測(cè)試結(jié)果:
(1)1064nm皮秒脈沖激光器測(cè)試結(jié)果
(2)633nm TLD 窄線寬激光器測(cè)試結(jié)果
(3)852nm DFB激光器測(cè)試結(jié)果
3,測(cè)試結(jié)論
通過測(cè)試,可以看出利用我們的M2光束質(zhì)量分析儀,能方便快捷的直接測(cè)試讀取M2 的數(shù)據(jù),主要包括M2因子,瑞利長(zhǎng)度發(fā)散角以及束腰參數(shù)等數(shù)據(jù)。整體準(zhǔn)確度保持在±5%范圍內(nèi),滿足用戶對(duì)光束質(zhì)量參數(shù)的需求??梢詮V泛的用于激光加工,生物醫(yī)學(xué),激光制造等領(lǐng)域。
四、相關(guān)產(chǎn)品鏈接
產(chǎn)品 | 圖形 | 描述 | 鏈接 |
M2 Beam On U3光束質(zhì)量分析儀 | 用于測(cè)試M2,束腰長(zhǎng)度, 束腰位置,瑞利長(zhǎng)度等光束質(zhì)量參數(shù) | http://www.microphotons。。cn/?a=cp3&id=598 | |
633nm TLD 窄線寬激光器 | 輸出功率高,窄線寬,14引腳封裝, 內(nèi)置PD和TEC | http://ld-pd.com/?a=cp3&id=148 | |
852nm DFB 激光器 | 高輸出功率,線寬<2MHz,14引腳封裝, 內(nèi)置PD和TEC | http://ld-pd.com/?a=cp3&id=346 | |
1064nm DFB激光器 | 高輸出功率,線寬<2MHz,14引腳封裝, 內(nèi)置PD和TEC | http://ld-pd.com/?a=cp3&id=232 | |
VIR-NIR1600高效脈沖激光熒光顯示卡 | 本激光磷光顯示產(chǎn)品可顯示UV, VISIBLE 和IR激光光束,安全可靠,性能優(yōu)良, 不可見光打到上面也可看到光束,降低了不可見光的光束呈現(xiàn)、 輪廓顯現(xiàn)、定位的難度。 | http://www.microphotons。。cn/?a=cp3&id=90 | |
紅外(IR)激光探測(cè)卡(板)/ 紅外光顯示卡(半透半反式) | HCP-IR-1201是一個(gè)yinhang卡大小的探測(cè)卡, 用于觀察790到840 nm、870到1070 nm、1500到1600 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。 這些觀察卡是由耐用的塑料卡制作而成,感光區(qū)粘于其前表面 ,可輕松對(duì)近紅外光(NIR)及其焦點(diǎn)進(jìn)行定位。 | http://www.microphotons。。cn/?a=cp3&id=91 | |
FC/APC小光斑光纖準(zhǔn)直器 | 筱曉光子的光纖準(zhǔn)直器經(jīng)過預(yù)對(duì)準(zhǔn), 用于準(zhǔn)直從FC/APC接頭光纖出射的光,并具有限制衍射的性能。 我們的準(zhǔn)直器比市面上Lightpath或者Thorlabs具有更小的插入損耗, 更強(qiáng)的準(zhǔn)直能力。 | http://www.microphotons。。cn/?a=cp3&id=188 | |
FC/APC光纖準(zhǔn)直器 | 光纖準(zhǔn)直器,帶FC/APC接頭(2.2 mm寬鍵),用于單模跳線; 對(duì)準(zhǔn)波長(zhǎng)從405 nm到4.55 µm; 根據(jù)波長(zhǎng)不同,準(zhǔn)直光束直徑從0.63 mm到4.05 mm | http://www.microphotons。。cn/?a=cp3&id=118 |