除了激光功率/ 能量外，激光在傳輸方向橫截面的強(qiáng)度分布以及激光的傳輸特性，也是激光器應(yīng)用中決定性的因素：絕大多數(shù)應(yīng)用需要根據(jù)激光的傳輸特性（M2）來設(shè)計光路；定量科學(xué)實驗和高品質(zhì)激光加工都需要實際測量激光焦點(diǎn)的分布。同時，很多激光器在使用中，泵浦源或光學(xué)器件衰減首先體現(xiàn)在激光光斑的變化上，定期測試激光光斑有助于提前發(fā)現(xiàn)衰減傾向，及早維護(hù)，降低維護(hù)成本、縮短停機(jī)時間，預(yù)防激光器性能突變導(dǎo)致產(chǎn)線災(zāi)害。

激光的截面強(qiáng)度分布的測量（光斑分析）通常采用光束分析儀，而傳輸特性通常用M2 表征，由M2 測試儀按照ISO 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量。

Spiricon 公司是業(yè)內(nèi)久負(fù)盛名的激光光束分析儀和M2 生產(chǎn)廠家，自上世紀(jì)七十年代末開始研發(fā)提供激光光束品質(zhì)分析儀，并參與制定了光斑測量的ISO11146-3 標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品種類覆蓋CCD 相機(jī)式光束分析儀、InGaAs 面陣相機(jī)光束分析儀、熱釋電晶體面陣光束分析儀、狹縫掃描式光束分析儀、全自動M2 測量儀、高功率激光聚焦測試儀等，波長覆蓋13nm ~ 3000μm，廣泛應(yīng)用于激光器制造、激光精密加工、光通訊、太赫茲、激光科學(xué)研究等領(lǐng)域。Spiricon 公司2006 年加入OPHIR 集團(tuán)，使后者成為激光測量全系解決方案的供應(yīng)商。

面陣式激光光束分析儀

相機(jī)式光束分析儀采用二維陣列光電傳感器，直接將輻照在傳感器上的光斑分布轉(zhuǎn)換成圖像，傳輸至電腦并進(jìn)行分析。相機(jī)式光斑分析儀是目前使用*多的光斑分析儀，可以測試連續(xù)激光、脈沖激光、單個脈沖激光，可實時監(jiān)控激光光斑的變化。

完整的光束分析系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：

· 相機(jī)。

相機(jī)確定了可測量的波長范圍：硅基CCD 相機(jī)通常為190nm ~ 1100nm；InGaAs 面陣相機(jī)通常為900 ~ 1700nm；熱釋電面陣相機(jī)則可覆蓋13 ~ 355nm 及1.06 ~ 3000μm。相機(jī)的芯片尺寸決定了能夠測量的光斑的*大尺寸，而像素尺寸則決定了能夠測量的*小光斑尺寸；通常需要10 個像素體現(xiàn)一個光斑完整的信息。

· 光束分析軟件。

軟件除了采集數(shù)據(jù)并按照各種數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析計算外，更為重要的是確保光束分析計量的準(zhǔn)確性。Spricon 公司采用Ultra CALTM 技術(shù)扣除相機(jī)的起伏背景，確保在各種強(qiáng)度下得到的光斑都具備定量準(zhǔn)確性；豐富的光斑識別、手動及自動選區(qū)功能，避免光斑品質(zhì)計算中引入過大誤差甚至出現(xiàn)偽結(jié)果：例如對多模（多瓣）光束的自動分析。

· 附件。

幾乎所有的激光器的強(qiáng)度都超過相機(jī)的飽和強(qiáng)度甚至損傷閾值，高品質(zhì)的衰減附件可確保在保持光束品質(zhì)的情況下衰減強(qiáng)度；擴(kuò)束、縮束、放大、投影成像等高品質(zhì)成像系統(tǒng)使得尺寸一定的傳感器可以適應(yīng)不同的光斑。

硅基CCD 相機(jī)
主要特點(diǎn)

· 相應(yīng)靈敏度高

· 不同感光面尺寸可供選擇

· USB2.0/USB3.0/ Gigbit Ethernet 三種接口方式

· C-Mount 接口，可選擇衰減片、分光片等多種附件

主要應(yīng)用領(lǐng)域

· 半導(dǎo)體/ 光纖等激光器光斑分析

· 激光加工設(shè)備

· 生物醫(yī)療激光分析等