美国Dataray的工业激光焦点监控系统

实现实时监控的高功率采样工业激光焦点监控系统（ILMS）

维尔克斯光电所代理的美国Dataray为用户提供优质的激光分析诊断方案，在部分科研设计或生产应用中，不可避免的会遇到两个问题：小尺寸光束以及高功率。

焦点聚焦激光轮廓分析仪不同于使用刀口式原理或狭缝式原理的光斑分析仪，以CMOS作为主要探测元件的光斑分析仪可以实时采集光束截面的真实状态，通过软件中的像素倍增因子（PMF）可以实现突破相机最小光束测量尺寸的极限，不同的配置方案可以更好地满足用户使用需求。

工业激光监控系统（ILMS）将重新成像的LensPlate2组件和高功率保偏采样器（PPBS）相结合，通过WinCamD-LCM作为最终检测设备，CMOS传感器使得该设备可以呈现检测激光截面的真实值，大功率聚焦光斑分析仪可放大光束束腰，使其呈现在无限远处，同时对光束能量的一小部分进行采样，LensPlate2组合的放大率允许对小至几微米的光束点进行全二维测量。

值得注意的是，无论使用任何功率的激光器时，都需要遵循适当的激光安全协议，请参阅ANSIZ136.1。一定要了解光程光路，包括每一次通过玻璃表面的反射/透射状态。PPBS采样器具备三个释放激光辐射的孔，Residual 1、Residual 2和Output。大部分功率将退出Residual 1面，预计功率高达99%的光束功率将会离开Residual 1，Residual 2的输出可能低于1%或保持在50%左右，具体输出取决于材料、波长和输入偏振状态。小心并假设光束陷阱（或其他吸收能量的元件会很热。）

注：650-1050 nm镀膜透镜的损伤阈值为1000 W/cm和 5.0 J/cm²

像素倍增因子（PMF）：

在高功率聚焦激光轮廓分析仪的软件使用过程中，Pixel Multiplication Factor必须正确设置，以便软件能够自动适应ILMS放大倍数。像素倍增因子（PMF）必须设置为放大倍数的倒数，如：型号为ILMS-5X-LCM的5倍工业激光监控系统要求PMF值为0.2（1/5），如下图所示，所有测量值均按照PMF值显示，当PMF设置正确时，无需手动计算校正值。

工业激光焦点监控系统（ILMS）镜头设计：

LensPlate2 中的每个透镜都设计用于在无限共轭比下为接近轴的光束提供最佳性能。 对于激光器，这意味着每个透镜一侧的光束应该被准直以获得最佳性能，如图所示。 LensPlate2被校准，使得当光束入射到 WinCamD 成像传感器时，输出透镜的焦点将与 WinCamD 成像传感器重合。 输出透镜被准直，从而满足最佳光学性能的无限共轭比要求。

无限共轭比示例

离轴性能

维尔克斯光电提供Dataray所生产的透镜板，该元件通常设计用于使用消色差或非球面透镜进行轴上测量，涵盖大多数激光测量应用。若需要更好的离轴成像的应用通常需要为离轴成像校正的输入物镜。此类物镜可以从第三方购买，并作为无限远校正显微镜物镜出售。DataRay 可以帮助选择合适的无限远校正物镜作为输入镜头。

美国Dataray的工业激光焦点监控系统