Dataray光束質(zhì)量分析儀WinCamD-IR-BB的介紹、使用及應用案例
美國 DataRay 公司成立于 1988 年，專業(yè)提供光束質(zhì)量分析儀，對激光光束的光斑大小，輪廓和能量分布和M²值等參數(shù)進行全面的測試和分析；DataRay的設備廣泛應用于激光研究、光纖通信、工業(yè)加工、醫(yī)學激光設備等領域，幫助用戶進行精確的光束質(zhì)量分析和優(yōu)化。
DataRay的軟件功能強大，易于使用，是專門為實現(xiàn)快速和準確的激光束分析而設計的。該軟件支持WinCamD、BladeCam、TaperCam等所有系列的光束質(zhì)量分析儀。軟件所有功能都是免費提供。該軟件控制DataRay的線激光分析系統(tǒng)，大光束分析系統(tǒng)和M2測量系統(tǒng)，可以滿足各種光束與特定的分析需求。
中紅外光束質(zhì)量分析儀WinCamD-IR-BB
參數(shù)
WinCamD-IR-BB 是一款適用于中波紅外和遠紅外波段激光的光束質(zhì)量分析儀。其像素大小為 17 μm，波長范圍為 2-16 μm，并且集成了快門，具有優(yōu)秀的光束輪廓分析能力。優(yōu)異的信噪比（＞1000：1）
特點
- 17 μm像素間距
- 集成快門
- 信噪比：1000:1
- 符合 ISO11146 標準的光束測量
- 有效面積：10.8 x 8.16 mm
- 7.5 幀/秒
- USB 3.0 接口，無需額外電源
- 無斬波器，無TEC
- 14 位 ADC
- 熱響應時間常數(shù)為 14 ms（脈沖激光的重頻須≥1kHz）
- 可多個相機同時使用
- M2測量
- 發(fā)散角測量
- 確定焦點位置
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型號 |
參數(shù) |
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WinCamD-IR-BB |
波長范圍：2-16 μm 有效區(qū)域：10.8 x 8.2 mm 分辨率：640 x 512 像素大�。�17μm |
應用領域：
• MIR/FIR 激光測量
• 對 MIR/FIR 激光及基于激光的系統(tǒng)的現(xiàn)場維護
• 光學組件與儀器的校準
• 光束漂移與記錄測量
產(chǎn)品和軟件使用
注意事項
• 請小心操作 WinCamD-IR-BB 設備，尤其是在傳感器外露的情況下
• 請始終遵守最大輻照度限制
• 保持在飽和輻照度以下，以確保安全
• 如果傳感器受損，WinCamD-IR-BB 傳感器組件的更換成本會非常高。
• 在使用任何功率的激光時，請始終遵循適當?shù)募す獍踩?guī)程。
• 請務必了解激光光束的光路，包括光學元件表面的每一次反射/透射。
軟件操作指南
1.安裝適用于 WinCamD-IR-BB 的最新 DataRay 軟件。
2. 檢查光束的輸出功率，并做好必要的衰減準備。WinCamD-IR-BB 配備了兩個 ND-IR 反射型濾光片，取下鏡頭蓋，小心地安裝所需的濾光片，或者準備其他衰減/采樣設備。
3. 務必確保您的采樣方法所產(chǎn)生的任何反射或透射的激光都能得到妥善處理。
4. 將 WinCamD-IR-BB 軟件連接到計算機的 USB 3.0/2.0 接口。
5. 打開 DataRay 軟件，并讓該軟件識別出 WinCamD-IR-BB 設備。
6. 按下綠色條或“開始”按鈕以啟動相機。啟用“超校準”功能以開啟非均勻性校正（NUC），并保持其開啟狀態(tài)，以便在相機溫度變化時讓軟件自動執(zhí)行額外的 NUC 操作。在進行 NUC 操作時，內(nèi)置快門會關閉。
7. 在“捕獲設置”對話框中設置一個完整的捕獲區(qū)域。
8. 慢慢地將光束移到傳感器的邊緣位置，如果傳感器變得飽和，就將光束移開遠離傳感器。
9. 如果傳感器飽和，快門就會關閉。要重新打開快門，請使用下圖中圖標欄中的圖標（用紅色框標出）。
10. 如有必要，可通過調(diào)整衰減量來調(diào)節(jié)光束功率。
操作注意事項
曝光控制
WinCamD-IR-BB 以固定的幀率為 30 幀/秒或 7.5 幀/秒運行（用于出口的型號）。對于這種類型的相機，沒有傳統(tǒng)的曝光時間選項，而且圖像增強器的增益是不可變的。改變傳感器響應的唯一方法是通過調(diào)整光束的衰減或光束大小來改變光的強度。
校準
WinCamD-IR-BB 需要進行非均勻性校正（NUC）以獲得最佳效果。系統(tǒng)會自動將默認的 NUC 保存至相機內(nèi)存中。相機利用其內(nèi)置快門來遮擋光線，并自動執(zhí)行 NUC 操作。
衰減
正如之前所強調(diào)的，使用 WinCamD-IR-BB 時，必須仔細選擇適合光源的衰減量。
標準的 WinCamD-IR-BB 購買套餐包含兩個反光的 ND-IR 濾光片：ND-IR-1 和 ND-IR-2。這些濾光片可以直接安裝在 WinCamD-IR-BB 上以衰減光強。這些濾光片的工作原理是反射大部分入射光，并僅讓一小部分光線到達相機傳感器，如下圖所示。
保偏光束采樣器
保偏光束采樣器（PPBS）是一種可用的配件，用于從光束中采樣一小部分，以用于測量應用。在這些應用中，如果原始光束的功率密度不加以控制，可能會損壞測量儀器或標準 ND 濾光片。PPBS 通過從兩個正交的楔形窗口片來采樣部分光束，從而安全地降低高強度光線的功率，同時保持輸入光束的原始偏振狀態(tài)，并消除每個空氣-玻璃界面處的多次反射的影響，如圖所示。
M2測量
WinCamD-IR-BB 能夠按照 ISO-11146 標準進行光束直徑測量，并且可以與配套的電動導軌組合使用來進行 M2 測量。請注意，由于 WinCamD-IR-BB 不具備曝光控制功能，因此在進行 M2 測量時，當光束大小發(fā)生變化時，必須手動調(diào)整衰減量
實際案例
相關文獻
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Dutta Gupta B, Tang S, Berthelot T, et al. Towards high-power MOPA architectures in single-mode fibers for mid-IR mode-locked operation[J]. Optics Express, 2024, 32(13): 23448-23457.
Burghart D, Zhang K, Oberhausen W, et al. Multi-color photonic integrated circuits based on homogeneous integration of quantum cascade lasers[J]. Nature Communications, 2025, 16(1): 3563.
