【新品發(fā)布】萬元級！全自動M2測量儀

昊量光電新推出的 AUT-CI-M2系列，為一款萬元級的高性能全自動測量的M2測量儀，也是高性能（測量精度高、重復(fù)穩(wěn)定性高）M2測量儀的價格革新！

AUT-CI-M2系列的全自動M2測量儀系統(tǒng)為昊量光電聯(lián)合自研的CINOGY INSIDE系列光束測量系統(tǒng)方案之一，集成高性能的CinCam系列光束分析儀相機(jī)，以及測量功能和算法非常強(qiáng)大的 RayCi-Pro 控制軟件。可用于測量光斑尺寸、束腰直徑、2D/3D 能量分布、光束位置及穩(wěn)定性、發(fā)散角、瑞利長度，BPP及光束質(zhì)量因子M2等。

昊量光電的AUT-CI-M2系列的M2測量儀系統(tǒng)是一體化緊湊型設(shè)計、全自動測量的、開箱即用的完整解決方案；每套標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)包含有衰減片組、透鏡組、光路準(zhǔn)直反射鏡組、光斑分析儀等等，系統(tǒng)經(jīng)過出廠預(yù)裝備以及校準(zhǔn)；客戶可通過更換光斑分析儀相機(jī)，來滿足不同的波段測量需求；

AUT-CI-M2產(chǎn)品特點(diǎn)：

• 波長覆蓋：266nm至1150nm

• 測量功率：Up to 500W

• 兼容測量連續(xù)和脈沖激光

• 操作簡單，光路易準(zhǔn)直

• 相機(jī)可更換，具有更高的適配性

• CINOGY INSIDE產(chǎn)品解決方案，保證了超高的性能

主要軟件示圖：

用于表征光束質(zhì)量的幾個參數(shù)：

隨著光領(lǐng)域的快速發(fā)展，在一些需要高精度激光應(yīng)用場下人們對光束質(zhì)量的要求越來越高，下面我將介紹一下可以表征光束質(zhì)量的幾個判斷方式以及它們的適用性。

1.聚焦光斑尺寸ωf和遠(yuǎn)場發(fā)散角θ

用聚焦光斑尺寸ωf衡量光束質(zhì)量是簡單又直觀的方法。但是，聚焦光斑大小是與聚焦光學(xué)系統(tǒng)有關(guān)。聚焦光斑尺寸越小，光束遠(yuǎn)場發(fā)散角越大，準(zhǔn)直距離也越短。因此常用聚焦光斑尺寸導(dǎo)出遠(yuǎn)場發(fā)散角θ這一判斷依據(jù)。設(shè)一聚焦光學(xué)系統(tǒng)焦距為f,光闌直徑為D,理想情況下的均勻平面波聚焦后,聚焦光斑（艾里斑）半徑為ωf=1.22λf/D，而遠(yuǎn)場發(fā)散角θ=ωf/f。激光遠(yuǎn)場發(fā)散角θ表明了激光不顯著發(fā)散開來可傳播的距離，與聚焦能量有關(guān)，是常用的光束質(zhì)量判據(jù)。

2.光束質(zhì)量因子β

光束質(zhì)量因子β（又稱為衍射極限倍數(shù)因子）是使用較為廣泛的一種激光光束質(zhì)量評價指標(biāo)，其定義為實(shí)際光束遠(yuǎn)場發(fā)散角θ（上文中的遠(yuǎn)場發(fā)散角）與理想光束遠(yuǎn)場發(fā)散θ0角之間的比值，即β=θ/θ0 。

實(shí)際光束的β值一般均大于1，β數(shù)值越小，光束質(zhì)量越高（類似于M2）。但是運(yùn)用β評定光束質(zhì)量時需要忽略不計測量系統(tǒng)造成的衍射影響，β因子必須與測量光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)無關(guān)，此時它是衡量激光器輸出光束質(zhì)量的一個合理特征參數(shù)；且因之可反映實(shí)際光束在遠(yuǎn)場平面內(nèi)的能量集中度和可聚焦性，所以β因子同樣適用于能量型應(yīng)用的場合。相對而言β因子很明顯的不足在于，因接收激光遠(yuǎn)場光斑的測量設(shè)備靶面有限，當(dāng)激光光束經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸后光束質(zhì)量退化較為嚴(yán)重時，遠(yuǎn)場光斑的高階分量難以探測，此時的β因子無法真實(shí)反映出激光光束高階彌散所引起的能量損失；且對于不同類型激光器，相應(yīng)的理想?yún)⒖脊馐x取尚存在一定爭議。

3.斯特列爾比S

斯特列爾比S_R通常指的是峰值斯特列爾比，其定義為實(shí)際焦斑處峰值功率Ipeak ideal與理想焦斑處峰值功率Ipeak real的比值。S_R=Ipeak ideal /Ipeak real ，斯特列爾比S_R反映的是激光在遠(yuǎn)場實(shí)際焦斑處的峰值功率，可以體現(xiàn)出實(shí)際光束遠(yuǎn)場的聚焦性能，因此被廣泛應(yīng)用于考察波像差影響因素的場合，如大氣光學(xué)和自適應(yīng)光學(xué)領(lǐng)域；實(shí)際光束的S_R一般小于1，S_R越接近1，則光束質(zhì)量越好。值得注意的是，斯特列爾比S 無法給出能量應(yīng)用型系統(tǒng)所關(guān)注的空間光強(qiáng)分布信息。另外斯特列爾比S_R只能反映光束質(zhì)量的優(yōu)劣，對光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化缺乏足夠的指導(dǎo)能力。

4.光束傳播因子M

常用的光束質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)，被國際光學(xué)組織和國際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO認(rèn)證的評價參數(shù)。光束傳播因子M 定義為光束空間束寬積ωθ與理想光束空間束寬積ω0 θ0 之間的比值，公式為M2 =ωθ/ω0 θ0 。M2 因子同時考慮了束寬和遠(yuǎn)場發(fā)散角的變化對激光光束質(zhì)量的影響。通常，激光光束在經(jīng)過理想的光學(xué)系統(tǒng)時，空間光束束寬積是不變量，避免了聚焦光斑尺寸或遠(yuǎn)場發(fā)散角評價光束質(zhì)量的不確定性。（TEM00模）高斯光束具有優(yōu)的光束質(zhì)量，即M2 ＝1；M2 因子越大，實(shí)際光束偏離理想高斯光束越遠(yuǎn)，則光束質(zhì)量越差。

用M2因子評價激光光束質(zhì)量仍存在許多困難，比如非穩(wěn)腔型高能激光器輸出光束不存在“光腰"的情況、能量分布離散型到靶光束束寬的二階矩定義適用性、硬邊光闌截斷光束質(zhì)量評價上的適用性等。而且在高能激光系統(tǒng)等能量輸送型應(yīng)用場合，實(shí)際光束的遠(yuǎn)場能量集中度優(yōu)劣不能簡單的通過其M 因子來進(jìn)行衡量。

5.環(huán)圍能量比BQ

環(huán)圍能量比BQ，也稱靶上區(qū)域中功率比，定義為理想光束在某一“規(guī)范區(qū)域"中的環(huán)圍能量E_ideal 與實(shí)際光束在同一區(qū)域中的環(huán)圍能量E_real之間比值的方根，即Q= 。環(huán)圍能量比反映的是遠(yuǎn)場焦斑上的能量集中度，尤其適合能量輸送、耦合型應(yīng)用場合中的光束質(zhì)量評價。對于實(shí)際測試光束，BQ≥1，且BQ越接近1則光束質(zhì)量越好。但單一的區(qū)域中能量（功率）對焦斑光強(qiáng)空間分布的描述有所不足，若取不同的“規(guī)范區(qū)域"尺寸，對不同輸出特性的激光光束質(zhì)量橫向評價會得出截然不同的結(jié)論，因此該方式亦需結(jié)合具體目標(biāo)。

6.光束傳輸因子BPF

由于單臺激光器功率的增加，光束傳輸因子BPF被引入。它的計算方式為BPF=1.19 ，其中P為實(shí)際光束遠(yuǎn)場焦斑半徑1.22λf/D的區(qū)域中功率， Ptotal為輸出光束的總功率；光束傳輸因子BPF可直接用于定量分析遠(yuǎn)場靶面上的能量集中度，從而評價高能激光系統(tǒng)輸出光束質(zhì)量的優(yōu)劣。其中，參考光束選取為圓形理想均勻平面光束。實(shí)際BPF值總小于1，越接近1時光束質(zhì)量越好，該方法由中國科學(xué)家第1次提出，前景良好值得推廣。

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