激光光束質(zhì)量檢測介紹

在對激光設(shè)備進(jìn)行檢測時，針對激光光束進(jìn)行檢測，可以說是激光器檢測的核心內(nèi)容之一，為了更全面的掌握激光器的性能，通常我們都會對激光光束進(jìn)行檢測。

今天中為檢驗(yàn)就來帶大家了解激光光束檢測的有關(guān)知識。

在了解激光光束檢測之前，我們先要了解激光光束。

激光光束是由激光器輸出的、具有高度相干性和方向性的光束。

這些激光光束一般具有以下特征：1、單色性2、相干性3、方向性4、亮度5、模式結(jié)構(gòu)。

字面意義上我們怎么理解激光光束質(zhì)量檢測呢？

激光光束質(zhì)量檢測就是對激光器產(chǎn)生的光束進(jìn)行各項(xiàng)物理特性的精確測量，以評估其性能、品質(zhì)和適用性。

我們在對激光光束進(jìn)行檢測時，主要就是圍繞這些激光光束的特性去做檢測。

有人說對激光光束不做檢測有影響嗎？

當(dāng)然是有影響的，激光光束是激光器能否發(fā)揮出穩(wěn)定性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，如果我們不清楚激光光束的具體特性，可能就無法全面客觀的掌握激光器的性能，進(jìn)而影響到激光器在各個領(lǐng)域的使用。

當(dāng)我們確定了要對激光光束進(jìn)行檢測以后，接下來我們必須清楚要按照什么標(biāo)準(zhǔn)去對激光光束進(jìn)行檢測，目前，國際上還有國內(nèi)都制定了激光光束檢測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，比如國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會（ANSI）、國際電工委員會（IEC）等機(jī)構(gòu)，及格過光束檢測常見的標(biāo)準(zhǔn)包括：

ISO 11146系列：關(guān)于激光光束參數(shù)的測量方法，包括束腰半徑、發(fā)散角、光束質(zhì)量參數(shù)（如M2）等的測定。

ISO 11554：激光輻射源的光束輪廓和光束傳播參數(shù)的測量。

ANSI Z136系列：美國激光安全標(biāo)準(zhǔn)，其中包含對激光光束特性的測量要求，以確保符合安全等級劃分。

IEC 60825系列：國際電工委員會的激光產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)，同樣包含對激光光束特性的測量指導(dǎo)。

通過以上激光光束檢測標(biāo)準(zhǔn)，我們就可以順利的完成激光光束的檢測了。

具體的激光光束檢測流程比較復(fù)雜，今天我們就以激光光束的功率密度分布為參考來說明一下具體的檢測細(xì)節(jié)。

在對激光光束的功率密度進(jìn)行檢測時，我們需要做很多準(zhǔn)備工作。

首先當(dāng)然是測量工具和試驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)備，為了測量激光光束的功率(能量)密度分布,我們通常可以使用任何具有高空間分辨率和高動態(tài)范圍的測量裝置。

定量測量激光光束功率密度分布的常用方法包括:一維和二維矩陣照相機(jī)陣列,單軸和雙軸掃描針 孔,單軸掃描狹縫或刀刃技術(shù),通過可變光闌進(jìn)行傳輸和用反射、熒光、磷光和膠片曝光的二維密度測定法。

除此之外正式進(jìn)行激光光束功率密度檢測之前，我們還需要對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)工作，首先激光光束應(yīng)該與測量系統(tǒng)的光軸同軸,為此可以采用合適的光學(xué)調(diào)準(zhǔn)裝置。必須確認(rèn)在測量期間光束指示的任何變化都不會對測量所需的精度有影響。

必須正確安放分束器、衰減器和成像透鏡等光學(xué)元件,使得光軸通過光學(xué)元件的幾何中心。應(yīng)當(dāng)注意避免系統(tǒng)誤差。反射光、外界的背景光、熱輻射或空氣流動都是潛在的誤差來源。

光學(xué)系統(tǒng)的視場必須覆蓋激光光束的整個橫截面,被削除部分或衍射損失必須小于總光束功率或能量的1%。

在初始準(zhǔn)備工作完成后,必須對激光光束是否全部照射到探測器表面進(jìn)行評估。為了檢驗(yàn)該項(xiàng),可以在光路中的每個光學(xué)元件和探測器前放置不同直徑的光闌。當(dāng)光闌使激光降低5%時,其直徑應(yīng)該小于光學(xué)元件孔徑的0.8倍。

其次對于激光光束的測試環(huán)境也是有要求的，為了確保所有可能的誤差對所測參數(shù)的影響很小,需要采取一系列適當(dāng)?shù)拇胧?例如測試裝置采取力學(xué)和聲學(xué)隔離、屏蔽外來輻射、控制實(shí)驗(yàn)室溫度的穩(wěn)定、選用低噪聲放大器。

特別要注意確保高功率(能量)激光光束所經(jīng)過的空氣環(huán)境里不存在能吸收激光輻射和導(dǎo)致光束功率(能量)密度分布熱失真的氣體或蒸汽。

對于激光光束測量儀器本身也是有嚴(yán)格要求的，尤其是為了確保檢測結(jié)果的精準(zhǔn)、可靠，我們最好使用高標(biāo)準(zhǔn)的探測器系統(tǒng)。因?yàn)闇y量的精度直接與探測器系統(tǒng)的空間分辨率和信噪比有關(guān)。

下述各條必須遵守執(zhí)行,并做適當(dāng)記錄。

——必須根據(jù)生產(chǎn)商所提供的數(shù)據(jù)或者根據(jù)與規(guī)定激光波長相對應(yīng)的測量,確定探測器對輸入激光功率(能量)的飽和水平、信噪比和線性度。

必須使探測器或光闌對波長的依賴性、非線性或 非均勻性減少到最小,或者通過一個校準(zhǔn)程序來進(jìn)行校正。

——傳感器的動態(tài)范圍必須大于100:1。

——為了得到足夠的空間分辨率,必須使用2500個以上空間非重疊的數(shù)據(jù)點(diǎn)(x,y)來標(biāo)記一個信號。

——必須注意確認(rèn)探測器表面對相關(guān)波長和脈沖寬度的功率(能量)密度損壞值,以免激光光束超過該閾值。

—ISO11146中描述用于測量光束寬度的可變光闌、掃描狹縫和刀刃的方法,也適用于測量位置 處的光束振幅分布。

——當(dāng)使用掃描儀器來測定功率(能量)密度分布函數(shù)時,必須注意確保在整個掃描周期內(nèi)激光輸 出在空間和時間上是穩(wěn)定的。

—當(dāng)測量脈沖激光光束時,為了確保在取樣期間光束參數(shù)不發(fā)生變化,要測量觸發(fā)延遲時間和取樣間隔,并記錄在測試報告中。

這就是激光光束功率密度檢測過程中的一些準(zhǔn)備工作和細(xì)節(jié)要求，從以上這些檢測要求和標(biāo)準(zhǔn)來看，激光光束檢測并不是一個簡單的工作，里面涉及到大量專業(yè)和細(xì)節(jié)性問題，一般這種檢測需要由專業(yè)的檢測機(jī)構(gòu)來檢測。

深圳中為檢驗(yàn)作為激光設(shè)備檢測認(rèn)證領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，在激光器檢測認(rèn)證領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和成功案例，目前我們的激光器檢測覆蓋工業(yè)激光器，醫(yī)療類激光器，美容類激光器，消費(fèi)類激光產(chǎn)品、測量類激光產(chǎn)品、表演和顯示類激光產(chǎn)品，以及激光雷達(dá)人眼安全和性能測試，我們在激光器性能測試方面技術(shù)成熟，設(shè)備先進(jìn)，對于激光光束的檢測專業(yè)、精準(zhǔn)、可靠，能夠?yàn)榭蛻籼峁┮徽臼降臋z測服務(wù)。

如果您有激光光束檢測需求，或者其他激光設(shè)備檢測認(rèn)證需求，歡迎來電咨詢。

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