咨詢(xún)熱線(xiàn)
13061644116
13061644116
追求合作共贏(yíng)
Win win for you and me光器件垂直整合方案提供者
誠信經(jīng)營(yíng)質(zhì)量保障價(jià)格合理服務(wù)完善一、M2測試原理
光束質(zhì)量因子M2較科學(xué)合理地描述了激光束質(zhì)量，并由國際標準組織(ISO)采納。M2克服了常用的光束質(zhì)量評價(jià)方法的局限，對激光光束的評價(jià)具有重要意義。
M2因子被稱(chēng)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。定義為：
對于理想高斯光束，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。光束質(zhì)量因子M2表示為：
2、聚焦光束法測量光束質(zhì)量M2因子
對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 )出現在激光器的內部或者激光器出射的前端，這對于測量產(chǎn)生了不便。針對這個(gè)問(wèn)題國際上提出了聚集光束測量法。
利用無(wú)像差的透鏡來(lái)模擬激光光束束腰，然后通過(guò)無(wú)像差透鏡的性質(zhì)得到激光真實(shí)束腰的參數信息如下圖所示：
激光通過(guò)透鏡1再成像，光線(xiàn)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），然后又繼續發(fā)散，這樣在近焦距的位置上就得到了人工的光束束腰，這樣就解決了對原始激光束腰不定，無(wú)法測量的缺點(diǎn)。通過(guò)對在成像方的激光光路的切片式測量，就可以得到透鏡后的激光的相關(guān)參數，然后通過(guò)透鏡變化公式就可以得到真實(shí)激光的參數信息。
（2）f為透鏡的焦距； （3）d’σ0、Z’0、Z’R分別是通過(guò)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(cháng)度（通過(guò)測量數據進(jìn)行擬合并計算得到的）。
3、M2參數解釋
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，針對某一方向都有響應的光斑中心，光斑直徑，激光發(fā)散角，瑞利長(cháng)度等參數。
（1）光束發(fā)散角θ：激光束在腰部最細，隨著(zhù)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(cháng)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(cháng)度。長(cháng)度越長(cháng)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)平臺組成，通過(guò)采集多個(gè)測量面實(shí)現對M2因子的測量，整體準確度保持在±5％范圍內。
M2 Beam U3 是一種用于實(shí)時(shí)位置，功率和光束輪廓檢測的光束診斷測量系統?？梢詼y量連續激光和脈沖激光，光譜范圍覆蓋350nm-1600nm它提供了非常直觀(guān)的圖形表示和分析激光束各種參數的能力，包括M2，光束發(fā)散角，束腰寬度及位置，瑞利長(cháng)度及焦點(diǎn)深度等參數滿(mǎn)足用戶(hù)對光束質(zhì)量參數的需求。同時(shí)是USB3.0設備級別的軟件驅動(dòng)設備，駐留在用戶(hù)的主機，實(shí)現數據快速傳輸以及便捷使用。
產(chǎn)品特點(diǎn)：
光譜范圍覆蓋350-1600nm
可檢測連續激光及脈沖激光
USB3.0快速數據傳輸接口，即插即用，方便快捷
可實(shí)現高低功率激光的檢測
軟件設置，直接讀取 M2各種參數，簡(jiǎn)單高效
1、產(chǎn)品性能參數：
Beam On U3
| 激光類(lèi)型 | 連續或脈沖 |
| 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)區域，并行工作多達400個(gè)扇區(新) |
增益控制 | 1-24 dB |
動(dòng)態(tài)范圍 | 60 dB, 12 bit |
快門(mén)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） |
曝光控制 | 通過(guò)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(guò)USB3.0接口） |
尺寸(L x W x H) | 64 x 46 x 73.5mm |
重量（標準值） | 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) |
機械接口 | 后安裝：2個(gè)同心相對8-32 UNC 6mm深的探測器光學(xué)配件和衰減器：C-mount |
內置自動(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 | 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（最大） | 1400 |
最小步長(cháng) | 200um |
掃描長(cháng)度 | 280mm |
整機
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 |
機械調整 | 水平角：±1.5°，垂直角：±1.5° |
電纜長(cháng)度 | 3米 |
三、實(shí)驗測試
（1）M2光束質(zhì)量分析儀兩個(gè)USB接口連接電腦，打開(kāi)軟件； （2）安裝激光器，光纖輸出接口接到準直器上。同時(shí)準直器離M2透鏡最好有1米以上的距離，打開(kāi)激光器； （3）對齊光束（可以用熱感應卡或激光顯示卡來(lái)輔助對光），在軟件上觀(guān)察激光光束非常接近X&Y十字線(xiàn)目標圖像窗口； （4）在軟件界面上打開(kāi)M2圖標，同時(shí)設定Z軸位置:選擇“Setup",接下來(lái)設置“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，調整一下曝光，Filter Wheel界面一般選擇ND500（測試時(shí)主要根據光束調整這三項參數）； （6）點(diǎn)擊Start圖標，開(kāi)始測試； （7）測試完成后，點(diǎn)擊homing圖標，電機返回原位置。
2，測試結果：
（1）1064nm皮秒脈沖激光器測試結果
（2）633nm TLD 窄線(xiàn)寬激光器測試結果
（3）852nm DFB激光器測試結果
3，測試結論
通過(guò)測試，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試讀取M2 的數據，主要包括M2因子，瑞利長(cháng)度發(fā)散角以及束腰參數等數據。整體準確度保持在±5％范圍內，滿(mǎn)足用戶(hù)對光束質(zhì)量參數的需求?？梢詮V泛的用于激光加工，生物醫學(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 |
| 用于測試M2，束腰長(cháng)度， 束腰位置，瑞利長(cháng)度等光束質(zhì)量參數 | http://www.microphotons。。ｃｎ/?a=cp3&id=598 |
633nm TLD 窄線(xiàn)寬激光器 |
| 輸出功率高，窄線(xiàn)寬，14引腳封裝， 內置PD和TEC | http://ld-pd.com/?a=cp3&id=148 |
852nm DFB 激光器 |
| 高輸出功率，線(xiàn)寬＜2MHz,14引腳封裝， 內置PD和TEC | http://ld-pd.com/?a=cp3&id=346 |
1064nm DFB激光器 |
| 高輸出功率，線(xiàn)寬＜2MHz,14引腳封裝， 內置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(jiàn)光打到上面也可看到光束，降低了不可見(jiàn)光的光束呈現、 輪廓顯現、定位的難度。 | http://www.microphotons。。ｃｎ/?a=cp3&id=90 |
紅外（IR）激光探測卡(板)/ 紅外光顯示卡(半透半反式) |
| HCP-IR-1201是一個(gè)yinhang卡大小的探測卡， 用于觀(guān)察790到840 nm、870到1070 nm、1500到1600 nm波長(cháng)范圍內的光。 這些觀(guān)察卡是由耐用的塑料卡制作而成，感光區粘于其前表面 ，可輕松對近紅外光(NIR)及其焦點(diǎn)進(jìn)行定位。 | http://www.microphotons。。ｃｎ/?a=cp3&id=91 |
FC/APC小光斑光纖準直器 |
| 筱曉光子的光纖準直器經(jīng)過(guò)預對準， 用于準直從FC/APC接頭光纖出射的光，并具有限制衍射的性能。 我們的準直器比市面上Lightpath或者Thorlabs具有更小的插入損耗， 更強的準直能力。 | http://www.microphotons。。ｃｎ/?a=cp3&id=188 |
FC/APC光纖準直器 |
| 光纖準直器，帶FC/APC接頭(2.2 mm寬鍵)，用于單模跳線(xiàn)； 對準波長(cháng)從405 nm到4.55 µm； 根據波長(cháng)不同，準直光束直徑從0.63 mm到4.05 mm | http://www.microphotons。。ｃｎ/?a=cp3&id=118 |
微信掃一掃
