北京光学组装和仪器对准光束质量分析仪测量系统

车载 CO₂ 激光雷达“跑和停”光束漂移日志场景：车载 20 W CO₂ 激光雷达，要求 8 h 连续运行漂移＜100 µrad配置：相机固定于车顶，3 m 基线；软件“Log to CSV”每 5 s 记录一次质心结果：全天比较大漂移 82 µrad，温度梯度为主要贡献，后续加装铝护罩后降至 37 µrad一句话总结WinCamD-IR-BB 在 2–16 µm 范围内已覆盖射频 CO₂、QCL、OPA、Tm/Ho 光纤、FEL 等多种激光形态，可完成 M²、发散角、指向漂移、单脉冲剖面等在线或现场测试，全部案例均无需斩波器/TEC，真正实现“即插即用”。DataRay的光束分析仪在各类激光测试中具有丰富的实际应用案例。北京光学组装和仪器对准光束质量分析仪测量系统

DataRay 光斑轮廓分析仪是用于激光光束质量分析的重要工具，广泛应用于科研、工业和医疗等领域。以下是 DataRay 光斑轮廓分析仪的主要功能和应用特点：主要功能光束剖面成像：实时捕捉输出光束的二维强度分布，能够清晰识别光束的能量分布和模式。光束直径测量：支持多种方法测量光束直径，包括高斯拟合、ISO 11146 标准、等效直径等。测量精度可达亚微米级别。光束椭圆度分析：自动计算光束的椭圆度，包括长轴、短轴和平均直径，并确定光束的轴向方向。质心位置测量：提供光束质心的***和相对位置，支持强度加权质心和几何中心的计算。光束拟合：支持高斯拟合和 Top Hat 拟合，能够计算拟合度、标准差等参数，帮助评估光束质量。光束漂移记录：实时记录光束的漂移情况，用于长期稳定性分析。M² 测量：通过配套的 M2DU 载物台，可以进行光束传播因子 M² 的测量，评估光束的聚焦能力和质量。河北光学组装和仪器对准光束质量分析仪器件拥有完备的现货库存，可以提供样机进行测试，我们的技术工程师可以在样机测试的同时为解答应用方面的问题。

测量方法2.1 ISO 11146标准方法束腰位置测定：沿光束传播方向（Z轴）移动探测器，找到**小光束宽度（束腰）。多位置测量：在束腰前后多个位置测量光束宽度，确保测量范围覆盖束腰及远场区域。数据拟合：采用双曲线拟合计算M²因子。通过**小二乘法拟合数据，得到M²值。2.2 CCD/CMOS成像法原理：使用相机直接捕获光束横截面图像，通过软件分析像素灰度值（与光强成正比）。步骤：扩展光束至相机感光面，避免饱和。采集多帧图像，取平均值减少噪声。拟合强度分布曲线（如高斯拟合），计算束腰直径。

用DataRay对2–16µm中红外飞秒激光器做完整测试，可按下面“硬件-流程-注意事项”三步一次性拿到M²、发散角、脉冲动态等全部结果。1.推荐硬件WinCamD-IR-BB（氧化钒微测辐射热计相机）‑2–16µm一步覆盖，17µm像素，10.8×8.2mm大面阵，SNR＞1000:1‑14ms热常数，>1kHz脉冲重复频率下可把飞秒/皮秒脉冲当作“准连续”直接成像，无需外部斩波器或TEC‑USB3.0端口供电，3m长线缆，方便隔离强激光区与操作台高功率附件‑PPBS保偏光束采样器（2–16µm，1000:1衰减，50W承受）‑ND-IR镀金反射滤光片（OD1&OD2）——可叠放，反射式避免热吸收M²套件‑M2DU-IR电动导轨+聚焦透镜（CaF₂/ZnSe，f=100–200mm典型），ISO11146自动拟合在激光切割、焊接等工业应用中，通过WinCamD-IR-BB分析光束质量，优化加工参数。

DataRay 对 2–16 µm 中红外飞秒激光器 做完整测试，可按下面“硬件-流程-注意事项”三步一次性拿到 M²、发散角、脉冲动态等全部结果。实测案例（文献值）OPCPA 飞秒 5 µm / 250 kHz / 15 W——PPBS 采样后测得 M² = 1.05，指向稳定性 < ±20 µradCO₂ 飞秒 10.2 µm / 1 MHz / 20 W——ND-IR(OD2) + 相机，发散角 1.8 mrad，束腰 195 µm，结果与狭缝法偏差 < 3 %借助 WinCamD-IR-BB，可在一套 USB 供电设备内完成中红外飞秒激光的 M²、发散角、焦点位置、脉冲-脉冲漂移等全参数实时表征，无需斩波、无需制冷，满足产线或实验室对 2–16 µm 超快光束质量的快速验证需求。

WinCamD-IR-BB在2–16µm范围内已覆盖射频CO₂、QCL、OPA、Tm/Ho光纤。北京光学组装和仪器对准光束质量分析仪测量系统

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 吸走废光北京光学组装和仪器对准光束质量分析仪测量系统