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微米光束检测方案,如何检测微米的光束光斑

作者:维尔克斯  时间:2021-5-15 10:43:58

科研或生产需求中,经常会遇到光斑尺寸过小,导致无法直接检测微米级光斑检测的情况,为此海纳光学为用户提供了几种不同的检测方案,为用户的微米光束测量提供更多的选择。

无论是聚焦光束还是光纤激光出射,经常会遇到微米激光检测需求,对于~32 μm及以上的光束而言,使用传统的CCD/CMOS便可以实现检测,但是对于低于该尺寸的光束而言,检测便会相对困难,因为现阶段,我司所代理的CCDCMOS作为核心传感部件的设备而言,低于32 μm的光斑便无法完成检测,主要限制因素还是因为单个像素尺寸无法满足测试需求。

       综上所诉,我们为用户提供三种测试设备。


方案1:0.5FWHMCCD微米级光斑检测

       以色列DUMA除了BeamAnalyzer以外,同时为用户提供另一款可以检测半峰全宽至0.5 μmCCD型微米光束测量设备μBeam,该设备采用1/4CCD470,000分辨率,可检测350-1310 nm波段,该设备通过在传感器前端可装配× 100、×50、×20、×10 物镜,通过等比例放大成像的原理令设备进行数据处理,其物镜工作距离(W.D.)分别为6 mm(× 100 obj)、13mm(× 50 obj)、20 mm(×20 obj)、33.5 mm(×10 obj)。

       值得注意的是,以色列DUMA厂家长期备有VIS波段物镜库存,价格相对较低,以×10 obj为例,该物镜覆盖波段范围为436 nm656 nm,因此在适用该设备的同时不仅需要考虑设备本身CCD的波段范围,同时还要考虑装载物镜所对应的波段,对于其他波段需求,以色列DUMA通过日本的Mitutoyu获得,相比而言价格成本成上浮状。

       以色列DUMA允许用户自备物镜,通过邮寄至以色列工厂,为用户加装较准物镜和设备同时安装内部滤波器,该过程进收取装载较准测试及滤波器费用。该设备仅适配单一物镜,无法拆除,若用户自行拆除所导致后续无法校准或导致设备受损,该行为将被判定人为因素导致相应后果,以上均不在售后范围内,若需返厂重新校准,费用自负。

       以下为μBeam微米光束测量设备订购信息,以上所有方案中涉及产品均需慎重评估所检测激光功率密度,若因激光因素导致设备损坏,将被判定为人为因素导致,将不纳入设备售后保修范围内,若需返厂,需用户自行承担相应全部费用。


uBeam-x-USB2.0: USB2.0 type system  using a 2.0 attachment, measuring head without magnifying lens (X)

X (Magnifying lens): X 100 lens

X (Magnifying lens): X 50 lens

X (Magnifying lens): X 20 lens

X (Magnifying lens): X 10 lens

SAM3: Attachment for high power lasers- Reflective beam sampler, sampling reduction factor  0.0016,

SAM3-HP: Reflective beam sampler, Max power density 1,000,000 W/cm² , with Hot mirror filter


方案2:3um/15um以上的刀口式微米光斑分析

       以色列DUMA所生产的BeamAnalyzer光斑分析仪,使用刀口式测量原理(机械式),可选用三刀口或七刀口两种系列,因其刀口测量的方式,导致该设备无法实现脉冲激光的捕捉,因此该设备仅适用于连续微米激光检测,其中三刀口设备适用于高斯光束,可实现检测直径3 μm及以上的光斑,型号表示为“BA3”。而七刀口设备适用于类高斯光或非高斯光,可实现检测直径15 μm及以上的光斑,型号表示为“BA7”。

       该最主要的传感部分分为硅基底或铟镓砷基底,分别对应可见光波段(350-1100 nm)或近红外波段(800-1800 nm),对于紫外拓展(UV-SI)可以达到190-1100 nm波段,相对的红外拓展(IRE)可以检测1200-2700nm波段,铟镓砷传感器尺寸分为3mm、5mm、10mm可选,但是其中红外拓展(IRE)目前仅有3mm尺寸设备。

       该系列设备共有以下型号供用户选择,微米级光斑检测设备订购型号由“刀口数量-传感器类型及尺寸-USB”组成,默认为5mm尺寸规格,如:BA7-IR10-USB,表示7刀口模式,10mm尺寸铟镓砷传感器。


BA3-Si-USB: 3-blades, Si detector 5mm circular

BA7-Si-USB: 7-blades, Si detector 9mm square

BA3-UV-USB: 3-blades, UV-Si detector 5mm circular

BA7-UV-USB: 7-blades, UV-Si detector 9mm circular

BA3-IR3-USB: 3-blades, InGaAsdetector 3mm circular

BA3-IR3E-USB: 3-blades,InGaAs Enhanced 3mm circular

BA7-IR3-USB: 7-blades, InGaAsdetector 3mm circular

BA7-IR3E-USB: 7-blades, InGaAsEnhanced 3mm circular

BA3-IR5-USB: 3-blades, InGaAsdetector 5mm circular

BA7-IR5-USB: 7-blades, InGaAsdetector 5mm circular


方案3:2μm以上的狭缝/刀口模式微米光束测量

       美国Dataray所生产的BeamR2光斑分析仪具备刀口式和狭缝式两种检测模式,微米级光斑检测设备允许接受脉冲激光或连续激光,作为一款实时监测设备,该产品具备高分辨率及宽波段覆盖的特点,因其检测模式的原因,该设备相比常规的光斑分析仪的损伤阈值更高。

       BeamR2允许同时装载硅和铟镓砷通道,双传感器的装载使得设备可以覆盖更宽的波段,整体可覆盖至190-2500 nm,用户也可根据自身需求选择单通道设备,相比而言,双通道设备具备更高的性价比。该设备可以实现2μm以上微米激光检测需求,其中SI传感器尺寸为4mm,而InGaAs传感器尺寸为2mm,因此用户在选用该设备时需要注意激光直径尺寸,且该设备可以搭载导轨,实现M²的检测。

       用户可选用型号如下,其中标准型号为S-BR2-DD,该型号为SI & InGaAs微米级光斑检测设备。


S-BR2-DD: Beam'R2-DD (Si & InGaAs - 190 to 1750 nm) scanning slit system, includes 3m USB cable, USB drive with software and user manual.

S-BR2-DD-2300: Beam'R2-DD (Si & InGaAs - 190 to 2300 nm) scanning slit system, includes 3m USB cable, USB drive with software and user manual

S-BR2-DD-2500: Beam'R2-DD (Si & extended InGaAs detectors, 190 to 2500 nm) scanning slit system, includes 3 m USB cable, USB drive with software and user manual.

S-BR2-DD-IGA-2500: Beam'R2-DD (InGaAs & extended InGaAs detectors, 650 to 2500 nm) scanning slit system, includes 3 m USB cable, USB drive with software and user manual.

S-BR2-IGA: Beam'R2-InGaAs scanning slit system, includes 3 m USB cable, USB drive with software and user manual. 650-1750 nm.

S-BR2-Si: Beam'R2-Si scanning slit system, includes 3 m USB cable, USB drive with software and user manual. 190-1150 nm.

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