光斑分析仪

一、公司介绍：

美国DataRay 公司成立于1988年，是世界上专业的激光质量分析仪的提供商。我们拥有业界数个优秀案例，包括向市场推出适用于windows 系统的光束剖面分析软件、兼容windows95系统的CCD光束剖面分析相机、可实现微米量级分析的符合ISO11146 标准的（国际激光光束质量认证标准）基于线扫描、双通道狭缝/Knife Edge 技术的光束剖面分析设备，以及为激光聚焦、准直以及M²(光束质量因子)提供紧凑型的基于多图层变换技术的扫描头的厂商等等。

DataRay 所有产品均在美国本土制造，并提供3年的质量保证。我们的解决方案包括激光光束剖面相机，扫描狭缝光束剖面仪，M²测量系统和专业光束剖面仪系统。我们为各种应用和波长提供解决方案，设备分辨率可达0.1um，光束直径可测小达0.5um，大可达25mm。

二、主要应用领域及对应产品型号：

DataRay 的产品广泛应用于激光相关领域的分析，其中主要包括以下方面：

1. 激光光束XY剖面分析及2D成像

在该领域，DataRay 提供分别基于相机成像以及扫描狭缝技术的两种解决方案。两类产品均符合ISO11146 标准（国际激光光束质量认证标准），并且提供快速数据传输的USB3.0 和USB 2.0 接口。

A:相机成像系列产品包括：WinCamD, BladeCam, TaperCamD 各系列

适用场景：光束波长（190nm~16um，各型号范围不同）及直径大小的量测 （经济型）

B: 扫描狭缝光束分析仪包括：Beam'R2、BeamMap2、BeamMap2 ColliMate ，可测量2um光束直径，精度可达亚微米级。

   适用场景：要求更高的分辨率及长波长分析（190nm~2500nm）

2. 实时XYZΘΦ 剖面量测分析及对准

针对该应用，DataRay 公司提供基于其专业的多重Z图层扫描狭缝技术的光束剖面分析仪BeamMap2 系列。其可以实时测量激光光束的XYZΘΦ位置和进行剖面分析。在一些特点的场景中，比如流式细胞仪以及激光打印过程中，需要将激光点控制在+/-2um的区域内，BeamMap2 系列能够提供实时的监控和校准。在激光校准的过程中，利用BeamMap2 无需基于移动平台进行大量的数据迭代，其简化了这个复杂的过程并在测量、校准的过程中于近场端可同步获得光束直径xyz的位置信息、发散角、光束指向、甚至M² 的数据；在远场端可实时获得xy形心位置、发散角和指向。DataRay 专业的技术为激光光束校准和优化提供了便利的操作方式。

3.激光发散角测量

在该应用领域，DataRay 提供全波长的符合ISO11146 标准的（国际激光光束质量认证标准）光束剖面分析仪，包括基于相机成像及扫描狭缝技术的系列产品。

激光光束发散角是在远场端定义的，且被认为是恒定的。在高度发散的光束中发散角可以在远场端直接测量，但对于底发散或者准直的光束其光束腰及远场较难定义。基于此，DataRay不同系列产品提供了不同的解决方案：

3-1 远场端：

1. BeamMap2 ：特别适用于发散角在1 & 350 mrad (0.02° to 20°)的连续波长激光（CW）和高重复频率的脉冲激光的实时测量

2. 使用WinCamD 或Beam'R2、BeamMap2、BeamMap2 ColliMate （扫描狭缝系列）在一个线性平台上，沿着Z方向的不同位置测量光束的直经以获得其发散角数据。

3. 与b 使用同样的设备，基于假设的点光源与固定的Z位置之间测量光束的直径以获得发散角的大小。

3-2 近场及远场端：基于BeamMap2的M²模式在束腰在零平面的情况下测量，三平面是在近场，一个是在远场。这种方法提供实时的M2和发散角的测量。

4.指向性测量

DataRay 的所有光束剖面系列产品均可测量激光光束的指向性，可以测量在已知的距离内激光源偏离形心的位移。

其中，BeamMap2 系列产品，可实时测量光束指向性，精度可达mrad。

5.焦点测量

DataRay 的光束分析仪包括相机成像及扫描狭缝系列均能够测量激光光束的焦点，WinCamD, BladeCam, TaperCamD系列可测直径32um的焦点，Beam'R2、BeamMap2、BeamMap2 ColliMate 系列可测2um直径的焦点。

5-1 基于相机成像的方式 ：可测波长在190~1350nm直径32um的光束焦点，提供准确的光束直径测量、2D 图像及光束剖面数据。作为可选项，也可以测量光斑在170nm或更大的，波长范围在2~16um的激光光束焦点。

5-2 基于扫描狭缝系列的光束剖面分析仪：可测光斑在2um或大的，波长在190~2500nm 的激光，提供精确的光束直径及XY剖面数据。

6.M²(光束质量因子)的测量  

M² ，即光束质量因子是评价激光光束质量的一个重要指标，它定义为光束与单模高斯光束的比较。DataRay 提供多种M²的测量方法，如下：

6-1 符合ISO-11146 标准的M2测量 ：光束剖面成像相机+ M2DU 扫面平台 （需配置光学元件进行光路调整）

Figure 1: Results of an automated M² measurement using a WinCamD series camera and M2DU-50 stage

6-3 在要求绝对精度不需要特别高的情况下，可直接使用BeamMap2 multiple Z plane 扫描狭缝光束剖面分析仪进行实时的M2测量

7.其他应用

7-1 大面积光束的分析，支持光束截面成像达到300mm。

7-2 近红外以及通信波长的光束剖面分析（355 - 1350 nm/1480 - 1605 nm）

WinCamD-THz – 1" CMOS THz Beam Profiler      

7-3 中波红外及远红外波长的光束剖面分析 （190 nm - 2.5 µm/ Beam'R2 or BeamMap2）, 2 - 16 µm (WinCamD-IR-BB)

WinCamD-IR-BB – Broadband 2 to 16 µm MWIR/FIR Beam Profiler

WinCamD-QD – Quantum Dot SWIR Beam Profiler

三、各系列产品详细参数

1. 相机成像式光束剖面分析仪

2、狭缝扫描型光束剖面分析仪