激光束的形状、尺寸和特性是决定其最终吸收效果的重要因素。尺寸的微小变化会极大地影响功率密度。光学元件中的污染会导致失真。装配过程中的错误或随时间推移的变化也会影响光束。激光光束分析可以验证光学链中的所有环节是否正常工作。
根据应用,可能需要无像散或较大像散的光束,也可能需要高斯光束形状、高顶光束形状或更复杂的光束模式。激光器的焦点可能会随着时间和环境的变化而移动。
CMOS光斑分析仪
相机式光斑分析仪 是一种低成本且简单的激光切片观察方法。通过将相机放置在光路中,光束中每个位置的相对强度都会被数字化并记录下来。然后,可以使用相机的PC软件显示和分析该位置的激光光束轮廓。
CMOS 相机传感器由数百万个独立元件构成,这些元件共同捕捉整个激光束,并生成轮廓图像。 CMOS 传感器与智能手机和数码相机中的传感器非常相似,但专为激光光束轮廓测量而设计。CMOS光斑分析仪通常可用于波长为 340 至 1100 nm 的激光;这些波长可以通过附加适配器进行扩展。
选择传感器和像素大小
CMOS 传感器的属性决定了可分析激光束的最大和最小尺寸。决定最小光束尺寸的属性是像素间距,即传感器中每个元件之间的距离。建议激光器至少照射 10 个像素。如果相机数据表中的像素间距为 5.5 μm,则最小激光束直径应为 55 μm。
决定最大光束尺寸的属性是传感器面积。有些传感器非常小,只有几毫米宽;而且很多传感器不是正方形,而是矩形。这不仅会限制最大激光光束尺寸,还会使激光器的对准变得非常困难。
设置分析器
可以调整多种相机设置来获取高质量的激光轮廓,例如曝光时间(快门时间)和增益,如果执行背景减法,软件会自动调整这些参数。执行背景减法可以让相机了解环境光的情况,从而忽略环境光并仅显示激光光束轮廓。
测量光束轮廓
安装好相机并对准激光器后,即可拍摄轮廓图像。图像将被传输至电脑软件进行分析,图像可以二维或三维形式查看,每个像素的相对强度代表垂直轴上的高度?;够嵯允竟馐行脑诖衅魃系?X 和 Y 坐标;光束直径;以及 X 和 Y 直径(如有像散);以及其他更高级的测量类型。由于计算光束直径的方法多种多样,因此提供了一些不同的选项。
光斑分析仪推荐
型号 | 检测波段nm | 分辨率 | 像元尺寸μm | 最小检测光斑μm | 最大检测光斑mm | 传感器尺寸mm | 帧率 |
BND-0307UK-Basic | 340-1100 | 2448*2048 | 3.45 | 34.5 | 7.1 | 8.4*7.1 | 5-10fps |
BND-0204UB-Basic | 190-1100 | 2592*1944 | 2.2 | 22 | 4.3 | 5.7*4.3 | 5-10fps |
BND-S0505GK-Basic | 340-1750 | 1280*1024 | 5 | 50 | 5.1 | 6.4*5.1 | 2-10fps |
BND-0310UK-Basic | 300-1350 | 4096*3072 | 3.45 | 34.5 | 9.8 | 13.1*9.8 | 5-10fps |
BND-0511UK-Basic | 190-1350 | 2048*2048 | 5.5 | 55 | 11.3 | 11.3*11.3 | 5-10fps |
BND-0512UP-Basic | 340-1100 | 2560*2560 | 5 | 50 | 12.8 | 12.8*12.8 | 5-10fps |
BND-0615UP-Basic | 340-1350 | 3288*2470 | 6.4 | 64 | 15.8 | 21.1*15.8 | 5-10fps |
BND-0622TP-Basic | 340-1350 | 7000*7000 | 6.4 | 64 | 22.4 | 22.4*22.4 | 5-10fps |
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