相机式光束分析仪采用二维阵列光电传感器, 直接将辐照在传感器上的光斑分布转换成图像, 传输至电脑并进行分析。相机式光斑分析 仪是目前使用最多的光斑分析仪,可以测试连续激光、脉冲激光、单个脉冲激光,可实时监控激光光斑的变化。
完整的光束分析系统由三部分构成:
• 相机。
相机确定了可测量的波长范围:硅基 CCD 相机通常为 190nm ~ 1100nm;InGaAs 面阵相机通常为 900 ~ 1700nm;热释电面阵相机则可覆盖 13 ~ 355nm 及 1.06 ~ 3000μm。相机的芯片尺寸决定了能够测量的光斑的最大尺寸,而像素尺寸则决定了能够测量的最小光斑尺寸;通常需 要 10 个像素体现—个光斑完整的信息。
• 光束分析软件。
软件除了采集数据并按照各种数学模型进行分析计算外,更为重要的是确保光束分析计量的准确性。Spricon 公司采用 Ultra CALTM 技术扣除 相机的起伏背景,确保在各种强度下得到的光斑都具备定量准确性;丰富的光斑识别、手动及自动选区功能,避免光斑品质计算中引入过大 误差甚至出现伪结果:例如对多模(多瓣)光束的自动分析。
• 附件。
几乎所有的激光器的强度都超过相机的饱和强度甚至损伤國值,高品质的衰减附件可确保在保持光束品质的情况下衰减强度;扩束、缩束、放大、 投影成像等高品质成像系统使得尺寸—定的传感器可以适应不同的光斑。
1、硅基 CCD 相机
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SP928/SP907 SP300/SP920G LT665 L11059
主要特点:
• 相应灵敏度高
• 不同感光面尺寸可供选择
• USB2.0/USB3.0/ Gigbit Ethernet 三种接口方式
• C-Mount 接口,可选择衰减片、分光片等多种附件
主要应用领域:
• 半导体激光器
• HeNe 激光器
• 紫外激光加工设备
技术参数:
相机型号 | SP930 | SP928 | LT665 | L11059 |
波长范围 | 190-1100nm | 190-1100nm | 190-1100nm | 190-1100nm |
芯片尺寸 | 7.1mmX5.3mm | 12.5X10mm | 35mmX24mm |
像元大小 | 4.4μm X4.4μm | 4.54μmX 4.54μm | 9.0μm X9.0μm |
分辨率 | 1928X1448 | 1928X1448 | 2752X2192 | 4008X2672 |
动态范围 | 56dB | 56 dB | 54 dB | 59 dB |
灵敏度 | 1.2nW/cm2 | 1.2nW/cm2 | 0.3nW/cm2 | 0.17nW/cm2 |
损伤國值 | 50W/cm2 、0.1J/cm2 (< 100ns ) | 0.15mw/cm2 |
软件配置 | BeamGage Pro |
接口方式 | USB3.0 | USB3.0 | USB3.0 | USB2.0 |
特点 | 通用 / 高动态 范围 | 高动态范围 / GigaE | 大面阵 / 高分辨率 | 超大面阵 |
2、镀磷光材料 CCD 相机
SP928-1550
![图片.png 图片.png](https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/ecc60b1f-1a94-4cb2-85b5-d08446cab918.jpg)
硅材料 CCD 相机的长波截止波长 为 1100nm (对于较强的光可响应至 1300nm ) 。通过在芯片表面镀上转换 磷光材料,能够探测光通讯广泛使 用的 1550nm 左右激光。
主要特点:反斯托克斯磷层吸收 1440-1605nm 近红外光,进而产生的可见光在硅基芯 片上进行成像。
主要应用领域: • 光通讯; • OPO 激光等
相机型号 主要参数 | SP928-1550 | LT665-1550 |
波长范围 | 1440-1605nm | 1440-1605nm |
芯片尺寸 | 7.1mmx5.3mm | 12.5mmx10mm |
像元大小 | 4.4μm x4.4μm | 4.54μm x4.54μm |
分辨率 | 1440x1605 | 2752x2192 |
动态范围 | 30 dB | 30 dB |
灵敏度 | 50μW/cm2 |
损伤國值 | 50W/cm2 、0.1J/cm2 (< 100ns ) |
软件配置 | BeamGage STD or PRO |
接口方式 | USB3.0 |
3、近红外 InGaAs 相机
![图片.png 图片.png](https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/087fb766-5af4-4f3f-a68d-f6e1ee78b4e8.jpg)
![图片.png 图片.png](https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/cfec3cb4-17dd-41e5-b4ec-cb45cd1e4f48.jpg)
SP1201/1203 XC-130
主要特点: 量子效率高, 暗电流小, 灵敏度高, 爆光时间范围宽。
主要应用领域: 空间遥感、夜视、侦察与监视、遥感系统、 红外成像制导、 光电对抗等
相机型号 | SP1203 | SP1201 | XC-130 |
波长范围 | 900 - 1700nm |
芯片尺寸 | 9.6x7.6mm |
像素大小 | 15μm x15μm | 30μm x30μm |
分辨率 | 640x512 | 320x256 |
动态范围 | 68dB | 59dB | 68dB( 低增益 )/ 60dB(高增益 ) |
饱和强度 | 12.6uW/cm2 @1064nm 8.9uW/cm2 @1550nm | 12.6uW/cm2 @1064nm 8.9uW/cm2 @1550nm | 1.3uW/cm2 @ 1550nm |
芯片制冷 | TEC 制冷 | TEC 制冷 | TEC 制冷 强制散热 |
顺率 | 60Hz | 60Hz | 100Hz |
爆光时间 | 10μs - 50ms | 150μs - 10ms | 1μs - 400s |
软件配置 | BeamGage Pro | BeamGage Pro | BeamGage Pro |
接口 | GigE | GigE | USB2.0 |
4、热释电阵列相机
![图片.png 图片.png](https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/87adce15-4308-412e-8e7c-828511355ffc.jpg)
![图片.png 图片.png](https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/4ecc4c3a-ac9c-4111-87b9-70b73ee94931.jpg)
Pyrocam IV Pyrocam IIIHR
主要特点: 13-355nm&1.06-3000μm 超宽波长覆盖。
主要应用领域: CO2 激光,光通讯,太赫弦,自由电子 激光器等。 配合 M² 分析软件及自 动导轨,可以测量 M² 因子。
相机型号 | Pyrocam III HR | Pyrocam IV |
波长范围 | 13-355nm&1.06-3000μm | 13-355nm&1.06-3000μm |
芯片尺寸 | 12.8mmx12.8mm | 25.6mmx25.6mm |
像元大小 | 75μm x75μm | 75μm x75μm |
分辨率 | 160x160 | 320x320 |
灵敏度 | 64nw/pixel(CW) 0.5nJ/pixel(Pulsed) | 64nw/pixel(CW) 0.5nJ/pixel(Pulsed) |
损伤國值 | 8W/cm2(CW) 600mJ/cm2(1ms Pulse) | 8W/cm2(CW) 600mJ/cm2(1ms Pulse) |
软件配置 | BeamGage Pro |
接口方式 | GigE | GigE |