M²(光束质量因子)是评估激光光束质量的一个关键参数,它表示激光光束与理想高斯光束的接近程度。M² 测量在激光器研发中具有极其重要的意义,以下是具体说明:1. 评估光束质量定义:M² 是光束质量因子,用于量化实际激光光束与理想高斯光束的接近程度。M² = 1 表示光束为理想的高斯光束,M² 值越高,表示光束质量越差。意义:通过 M² 测量,可以精确评估激光器输出光束的质量,帮助研发人员了解激光器的性能。2. 优化激光器设计设计改进:M² 测量结果可以指导激光器的设计和优化。例如,通过调整激光器的腔体结构、光学元件的配置和材料选择,可以***改善光束质量。案例:在某项研究中,通过优化激光器的腔体设计,M² 值从 1.2 降低到 1.05,显著提高了光束质量。3. 提高加工和应用效率激光加工:在激光切割、焊接和打标等应用中,高质量的光束可以显著提高加工效率和质量。M² 值越低,光束的聚焦能力越强,加工精度越高。医疗应用:在激光眼科手术和外科手术中,高质量的光束可以确保手术的精确性和安全性,减少对周围组织的损伤。快速数据传输:适合化学计量模型应用,能够快速处理光谱数据。湖北中红外光束质量分析仪设备
光束分析仪测量 M² 的方法光束质量因子 M² 是评估激光光束质量的重要参数,表示实际激光光束与理想高斯光束的接近程度。以下是光束分析仪测量 M² 的主要方法和步骤:1. 标准多次成像法根据国际标准化组织(ISO 11146)标准,多次成像法是测量 M² 的常用方法。具体步骤如下:光束采样:在光束传播路径上,使用光束分析仪在多个不同位置(通常至少10个)采集光束的横截面图像。这些位置应包括光束腰两侧的一个瑞利长度内(|z|<zR)和两个瑞利长度之外(|z|>2zR)。数据拟合:通过分析采集到的光束宽度数据,利用双曲线拟合方法计算 M² 值。2. 单次成像法单次成像法通过一次成像获取光束传播的关键参数,并基于光场传输理论推导出 M² 值。这种方法的**在于:近场光斑测量:使用光束分析仪采集单幅激光近场光斑。模式分解与光场重构:通过模式分解技术得到激光的各本征模式占比及相对相位,进而重构光场分布并计算得到 M² 值。北京束腰位置光束质量分析仪测量系统通过光谱分析,HR 系列光谱仪可以评估大气中的颗粒物含量。
光束质量分析仪的测量精度是通过多种方法和措施来保证的,以下是一些关键因素和方法:1. 光斑宽度测量误差控制理论分析:光斑宽度测量误差对光束质量参数(如光束质量因子 M2、远场发散角、束腰半径等)的影响较大。研究表明,光斑宽度测量误差对光束质量的影响大于位置测量误差。实验验证:通过多次测量和实验验证,确保光斑宽度测量的准确性。例如,使用高精度的光电探测器和精确的机械控制系统。2. 光路对准装置内置对准装置:一些光束质量分析仪内置光路对准装置,通过分光片和多个相机对光束进行中心位置测量,并通过调节反射镜组确保激光光轴和测量透镜主轴重合。双相机系统:利用两个相机同时测量光束的中心位置,通过调整反射镜组将光束中心对准测量透镜的主轴,从而保证测量精度。3. 高精度传感器和探测器高分辨率传感器:使用高分辨率的传感器(如 DataRay 的 WinCamD-LCM 采用 4.2 MPixel CMOS 传感器)可以提高测量精度。低噪声探测器:采用低噪声探测器和高动态范围的传感器,减少测量误差。
在使用光束质量分析仪时,需要注意以下几个事项:1.安全操作:确保在使用仪器时遵循所有安全操作规程。这包括佩戴适当的个人防护装备,如护目镜和手套,以防止潜在的伤害。2.仪器校准:在开始使用光束质量分析仪之前,确保对仪器进行校准。校准可以确保测量结果的准确性和可靠性。3.仪器设置:根据需要设置仪器的参数,如波长范围、光强度等。确保选择适当的设置以获得所需的分析结果。4.样品准备:在进行分析之前,确保样品准备得当。这可能包括清洁样品表面、调整样品的位置和角度等。5.数据解读:在分析数据时,要仔细阅读和理解仪器提供的结果。了解如何解读和解释这些结果对于正确理解样品的光束质量至关重要。6.仪器维护:定期进行仪器的维护和保养,以确保其正常运行。这包括清洁仪器的光学元件、更换损坏的部件等。7.学习和培训:在开始使用光束质量分析仪之前,尽量接受相关的培训或学习。这将帮助您更好地理解仪器的原理和操作方法模块化设计:可配置各种探测器、光栅和狭缝,满足特定应用需求。
典型应用•CO₂激光器(10.6µm)现场维护与功率密度验证•量子级联激光器(QCL)光束轮廓、M²测试•中红外OPO/OPA系统对准与长期漂移记录•硅基/硫系波导MIR光子芯片出光质量分析•医疗Er:YAG(2.94µm)、Ho:YAG(2.1µm)外科激光焦点监控配置与附件•标配ND-IRGe滤光片(ND1、ND2)•可加保偏光采样器、C-mount透镜组、M²DU自动导轨•30天试用,3年质保,全球分销支持如需更高功率或更大光斑,可叠加LBPS(200mm光束仿形系统)或LLPS(线激光轮廓仪)。Ocean ST 系列微型光谱仪是海洋光学推出的高性能、超紧凑的光谱仪,广泛应用于科研、工业和环境监测等领域。Dataray光束质量分析仪设备
HR 系列光谱仪能够分析土壤中的养分状况,如氮、磷、钾等。这对于农业生产和土壤管理具有重要意义。湖北中红外光束质量分析仪设备
连续和脉冲激光轮廓分析WinCamD-LCM 广泛应用于连续光(CW)和脉冲激光的轮廓分析。其高分辨率和高帧率使其能够实时监测光束的动态变化,适用于激光加工、医疗激光和光通信等领域。4. 激光系统的实时监控在激光系统的实时监控中,WinCamD-LCM 用于监测光束的偏移和稳定性。通过其强大的软件功能,可以记录光束的漂移数据,帮助用户及时调整和优化激光系统。M² 测量WinCamD-LCM 搭配 M2DU 载物台,可以测量光束质量因子 M²,评估光束的传播特性。这一功能对于激光器的研发和质量控制尤为重要。总结WinCamD-LCM 光束质量分析仪以其高分辨率、高帧率和***的波长覆盖范围,成为激光光束质量分析的理想选择。它在科研、工业、医疗和通信等多个领域都有广泛的应用,能够帮助用户精确测量和优化激光光束质量。湖北中红外光束质量分析仪设备