北京高分辨率红外成像光束质量分析仪测量系统

应用实例科研领域：用于研究不同光纤结构对输出光束质量的影响，如在双包层光纤激光器中分析光束的模式和能量分布。工业制造：在激光加工（焊接、切割）中，用于优化光束参数，确保加工质量和效率。生物医学：在激光手术和眼科***中，用于确保光束的精确性和稳定性。光学对准：用于光学组件和仪器的对准，确保光束的准确传输。产品特点高分辨率：如 WinCamD-LCM 具备小于 10 μm 的像素尺寸，能够清晰分辨光纤**与包层模式。多种波长选项：支持从紫外（190 nm）到远红外（16 μm）的波长范围，适用于不同类型的激光。实时测量：能够实时显示光束的强度分布、质心位置和椭圆度等参数。软件功能强大：配备 HyperCal™ 动态噪声和基线校正软件，支持 2D 和 3D 图像显示，数据可导出为多种格式。ataRay的光束分析仪在双包层光纤激光输出特性研究中发挥了重要作用。北京高分辨率红外成像光束质量分析仪测量系统

WinCamD系列光束质量分析仪通过以下步骤和方法进行光束质量分析：光束质量分析步骤设备准备与校准：确保WinCamD分析仪已正确安装并连接到计算机。使用DataRay软件进行设备校准，包括背景噪声校正和非均匀性校正（NUC）。如果测量高功率激光，需使用适当的衰减滤光片，避免损坏传感器。光束对准与采集：将待测光束对准WinCamD的感光区域，确保光束完全覆盖传感器。调整光束强度，使其在传感器的动态范围内，避免饱和。使用DataRay软件实时采集光束图像，观察光束的二维强度分布。光束参数测量：光束直径：通过1/e²水平法或二阶矩法测量光束直径。椭圆度：计算光束在不同方向上的直径比。质心位置：确定光束的中心位置，评估光束的对称性。贵州光束漂移记录光束质量分析仪品牌通过使用DataRay的光束分析仪，研究人员能够深入分析双包层光纤激光器的输出特性。

双包层光纤激光输出特性研究：俄罗斯彼尔姆科研生产仪器制造公司（PNPPK）与圣彼得堡LLS公司合作，使用DataRay WinCamD-LCM光束分析仪对双包层光纤的输出光束进行高精度剖面分析，评估不同包层几何结构对光束均匀性的影响。2. 工业应用高功率光纤激光器的M²测试：DataRay的光束分析仪结合聚焦透镜和电动导轨，用于测量高功率光纤激光器的M²因子和发散角。这种测试方案能够有效避免衰减器件对激光光束质量的影响，并确保测试过程的安全性。大光斑和线光斑激光测试：DataRay开发了孔径达25mm×25mm的光斑轮廓仪TaperCamD-LCM，以及可以测试长达200mm的线光斑的测试系统。这些设备能够应对大尺寸光斑和长线光斑的测试需求。

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。WinCamD-IR-BB在2–16µm范围内已覆盖射频CO₂、QCL、OPA、Tm/Ho光纤。

2. 测试流程（ISO 11146）用 PPBS/反射 ND 把单脉冲能量降到 < 饱和值（参考 10.6 µm 曲线 ≈ 2 W cm⁻²）将 WinCamD-IR-BB 装于 M2DU-IR，沿 z 扫描 ≥ 10 点，覆盖 ±z_R 与远场软件实时记录 4σ 直径 → 双曲线拟合 → 输出 M²、ω₀、z_R、θ、指向漂移若激光 PRR ≤ 1 kHz，可开“Pulse”模式：相机自动与脉冲同步，仍得单脉冲轮廓；PRR > 1 kHz 直接用 30 fps 连续采集即可3. 关键注意点飞秒脉冲峰值功率极高——务必用反射式衰减（PPBS 或镀金 ND），避免非线性击穿吸收型滤光片波长若位于大气吸收线（如 2.7 µm、4.3 µm），光路加干燥 N₂ 吹扫，防止束形畸变饱和阈值随波长变化，测试前查看 WinCamD-IR-BB 饱和辐照度曲线，留 20 % 余量相机窗口不可拆卸，若需更高损伤阈值，可去窗版本下单；现场维护时先用 BeamTrap-50W 吸走废光该设备尺寸为73mm×73mm×52mm，重量422克，便于携带和集成到现有系统中。辽宁光束漂移记录光束质量分析仪官方网站

WinCamD-GCM 配备了 DataRay 功能齐全的软件，该软件无许可费用、无限安装和软件更新。北京高分辨率红外成像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 模式吻合北京高分辨率红外成像光束质量分析仪测量系统