山西光束漂移记录光束质量分析仪

光束质量因子（M²因子）是衡量激光光束质量的重要参数，用于描述实际激光光束与理想高斯光束的偏离程度。以下是关于M²因子的定义、测量方法及其重要性的详细说明：定义M²因子是一个无量纲参数，定义为实际光束的束腰半径与发散角的乘积与理想基模高斯光束的对应乘积的比值。具体公式为：M2=理想基模高斯光束的束腰半径×理想基模高斯光束的发散角实际光束的束腰半径×实际光束的发散角理想光束：完美的基模高斯光束（TEM₀₀），其M²值为1。实际光束：由于激光腔设计缺陷、增益介质不均匀或光学元件失调等因素，实际光束的M²值通常大于1，且越接近1表示光束质量越高。通过对比WinCamD-IR-BB的测量结果与仪器自身的测量结果，发现并修正仪器的误差。山西光束漂移记录光束质量分析仪

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。

相机饱和阈值见波长-辐照度曲线（例：10.6µm时≈2Wcm⁻²）；标配ND-IR反射滤光片（OD1&OD2）或PPBS保偏采样器，可再降1000×，轻松应对50W级CO₂激光；集成快门+HyperCal™实时NUC，防止高功率误操作烧毁传感器。三、典型应用实例CO₂激光（10.6µm）：现场测M²=1.3，判定离焦加工头透镜热透镜效应；量子级联激光（4µm）：评估超连续谱源M²≈1.09，验证远程气体遥感系统的发散性能；OPO参量激光（2.6µm）：用刀口-相机混合方案，测得5倍衍射极限，指导腔镜热畸变补偿。

DataRay的光束分析仪配备了多种配件，这些配件可以提升测量的灵活性和准确性，以下是主要配件及其使用方法：1. 光束采样器保偏光束采样器（PPBS）：功能：用于高功率激光束的采样，降低光束强度至安全功率，同时保持输入光束的原始偏振状态。工作原理：通过两个正交楔形窗口的反射光对光束进行采样，消除多次反射的影响。规格：波长范围：190 nm - 16 µm（取决于所选材料）通光口径：17.5 mm衰减：约1000:1（取决于波长）比较大适用功率：50 W使用场景：适用于需要测量高功率激光束轮廓的应用，如工业激光加工和科研实验。WinCamD-IR-BB能够测量中红外和远红外波段激光的光束轮廓。

注意事项中红外透镜须用 CaF₂、ZnSe 或镀金反射镜，避免色差；光路尽量封闭，防止环境热辐射背景淹没信号；若光束> 11 mm，可加装 2×/3× 扩束缩束镜或换用大口径 TaperCamD-IR（25 mm×25 mm）。借助 WinCamD-IR-BB，全程无需斩波、无需制冷，一键完成 2–16 µm 激光的 M²、发散角、指向稳定性等光束质量评估，已成为中红外激光器产线、现场维护与科研实验的“基准工具”。配合 ISO 11146 标准流程一次完成 M²、发散角、束腰等全部参数测量。该相机 17 µm 像素、10.8 × 8.2 mm 大面阵，SNR＞1000:1，USB3.0 端口供电，无需外置斩波器或 TEC，可在 30 fps（出口版 7.5 fps）该设备尺寸为 73 mm × 73 mm × 52 mm，重量 422 克，便于携带和集成到现有系统中。上海M2测量光束质量分析仪官方网站

BladeCam系列光束分析仪可用于光学系统集成和设备准直。山西光束漂移记录光束质量分析仪

刀口法（Knife-Edge Method）原理：用锐利刀片横向切割光束，测量光功率随刀片位置的变化，反推强度分布。步骤：固定激光器，移动刀片逐步遮挡光束。记录光功率P随刀片位置x的变化曲线。对dP/dx求导得到强度分布I(x)。3. 修正算法在实际测量中，光斑可能因超出探测器范围而被截断，导致测量误差。基于能量守恒原理的修正算法可以有效提高大尺寸截断光斑情况下的测量精度，使M²因子的计算误差从修正前的15.2%降低到修正后的3.8%。评估意义工业应用：在激光切割和焊接中，M²值越小，聚焦光斑越小，加工精度越高。科研与医疗：精确控制光束宽度可减少组织损伤，提高光学实验的精度。标准化与质量控制：ISO 11146标准为激光设备制造商提供了统一的测试方法，确保产品符合国际标准。通过上述方法和参数，可以***评估激光光束的质量，为激光器的设计、制造和应用提供重要的数据支持。山西光束漂移记录光束质量分析仪