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美國Dataray的工業激光焦點監控系統

實現實時監控的高功率采樣工業激光焦點監控系統（ILMS）

維爾克斯光電所代理的美國Dataray為用戶提供優質的激光分析診斷方案，在部分科研設計或生產應用中，不可避免的會遇到兩個問題：小尺寸光束以及高功率。

焦點聚焦激光輪廓分析儀不同于使用刀口式原理或狹縫式原理的光斑分析儀，以CMOS作為主要探測元件的光斑分析儀可以實時采集光束截面的真實狀態，通過軟件中的像素倍增因子（PMF）可以實現突破相機最小光束測量尺寸的極限，不同的配置方案可以更好地滿足用戶使用需求。

工業激光監控系統（ILMS）將重新成像的LensPlate2組件和高功率保偏采樣器（PPBS）相結合，通過WinCamD-LCM作為最終檢測設備，CMOS傳感器使得該設備可以呈現檢測激光截面的真實值，大功率聚焦光斑分析儀可放大光束束腰，使其呈現在無限遠處，同時對光束能量的一小部分進行采樣，LensPlate2組合的放大率允許對小至幾微米的光束點進行全二維測量。

值得注意的是，無論使用任何功率的激光器時，都需要遵循適當的激光安全協議，請參閱ANSIZ136.1。一定要了解光程光路，包括每一次通過玻璃表面的反射/透射狀態。PPBS采樣器具備三個釋放激光輻射的孔，Residual 1、Residual 2和Output。大部分功率將退出Residual 1面，預計功率高達99%的光束功率將會離開Residual 1，Residual 2的輸出可能低于1%或保持在50%左右，具體輸出取決于材料、波長和輸入偏振狀態。小心并假設光束陷阱（或其他吸收能量的元件會很熱。）

注：650-1050 nm鍍膜透鏡的損傷閾值為1000 W/cm和 5.0 J/cm2

像素倍增因子（PMF）：

在高功率聚焦激光輪廓分析儀的軟件使用過程中，Pixel Multiplication Factor必須正確設置，以便軟件能夠自動適應ILMS放大倍數。像素倍增因子（PMF）必須設置為放大倍數的倒數，如：型號為ILMS-5X-LCM的5倍工業激光監控系統要求PMF值為0.2（1/5），如下圖所示，所有測量值均按照PMF值顯示，當PMF設置正確時，無需手動計算校正值。

工業激光焦點監控系統（ILMS）鏡頭設計：

LensPlate2 中的每個透鏡都設計用于在無限共軛比下為接近軸的光束提供最佳性能。 對于激光器，這意味著每個透鏡一側的光束應該被準直以獲得最佳性能，如圖所示。 LensPlate2被校準，使得當光束入射到 WinCamD 成像傳感器時，輸出透鏡的焦點將與 WinCamD 成像傳感器重合。 輸出透鏡被準直，從而滿足最佳光學性能的無限共軛比要求。

無限共軛比示例

離軸性能

維爾克斯光電提供Dataray所生產的透鏡板，該元件通常設計用于使用消色差或非球面透鏡進行軸上測量，涵蓋大多數激光測量應用。若需要更好的離軸成像的應用通常需要為離軸成像校正的輸入物鏡。此類物鏡可以從第三方購買，并作為無限遠校正顯微鏡物鏡出售。DataRay 可以幫助選擇合適的無限遠校正物鏡作為輸入鏡頭。

美國Dataray的工業激光焦點監控系統