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光束分析儀的應用領域
閱讀：707 發(fā)布時間：2018-3-16
光束輪廓顯示了光束的全部空間特性，包括光束的傳播、光束質量和光束的實用性。另外，它還可顯示如何地調整和修改激光器的輸出。光束輪廓在搭建激光打印機和光纖對準的光學系統(tǒng)時非常有用，假如光束輪廓未知，那么激光將很難甚至不能投進使用。光束質量分析為激光器的有效使用提供了很多有價值的信息，在醫(yī)學、產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、激光打印、激光打標、激光焊接、激光切割以及光纖通訊等多種激光應用領域都得到了廣泛的應用。
光束分析儀的應用領域：
1. 激光制造業(yè)
對于傳統(tǒng)的激光器制造商而言，光束質量分析已成為標準技術。均勻散射激光束的品質由以下參數(shù)定義：衍射極限倍數(shù)因子M2，或它的倒數(shù)k因子。
M2或k因子給出了激光光束聚焦程度的理論丈量方法。這對評價不同應用領域的光束好壞非常重要。M2或k=1表示理想的衍射光束。換句話說，它直接與波長和透鏡系統(tǒng)的衍射極限相關，和激光本身沒有任何關系。
激光二極管和垂直腔面發(fā)射半導體激光器（VCSEL）都是半導體激光器，有著比近軸光束更大的發(fā)散角。從典型的激光腔中檢測這類激光非常困難。通常重要參數(shù)包括：功率輸進-光強輸出曲線（稱為LI或LIV曲線）、光束的光譜以及發(fā)散角。由于半導體激光器的發(fā)散角較大，需要用透鏡聚焦得到可用光束。通過光束外形和發(fā)散特性，能夠得出光學設計中設備的工作情況。LI曲線可以提供激光器的輸出效率，并能探測到二極管生產(chǎn)工藝中的任何瑕疵。二極管激光器的波長由晶格的物理結構以及它怎么構成激光腔決定，因此，二極管激光器系統(tǒng)不僅需要丈量LI曲線和發(fā)散角輪廓，還需要進行光譜測試。
2. 醫(yī)學/生物技術領域
在醫(yī)學和生物技術行業(yè)，激光的應用非常廣泛，從光手術刀到讀取DNA芯片遺傳密碼的掃描儀。這些應用都需要對激光光束進行整形和調整。光束分析儀直接檢測光束外形，觀測光束能否達到期看值，假如不能，就需要進行實時調整。不管是Lasik眼科手術、腹腔鏡手術中使用的光手術刀，還是其他病人護理中的激光器，可追蹤、可校準的光束分析儀對維護和校準這些醫(yī)療激光系統(tǒng)都是非常必要的。
激光在生物技術中的應用主要是基因組和蛋白質組“芯片實驗臺”探測器的掃描。這種系統(tǒng)使用激光光束識別（或“讀取”）DNA和RNA序列的積木式“字母”或蛋白質的氨基酸成分。光斑質量越好，采樣就越小。光束分析儀可以幫助對這一類掃描儀進行zui后的微調。
3. 制圖和印刷產(chǎn)業(yè)
激光印刷產(chǎn)業(yè)zui早利用光束分析儀來設計和制造激光打印機的核心部分——激光掃描單元（LSU）。這需要了解系統(tǒng)的光斑尺寸、陣列以及光束擺動對激光打印機的影響，并做進一步的改進。激光打印機行業(yè)的市場競爭非常激烈，因此降低LSU的生產(chǎn)本錢極為重要。盡管如此，每一個LSU都必須進行調整和測試以確保正確運行。
4. 條形碼掃描和光存儲
條形碼掃描和光存儲技術利用激光光束讀寫信息。與生物掃描技術和激光打印一樣，光束越小，讀寫信息越。然而，為了讓掃描儀處在方便的工作間隔范圍之內，條形碼讀取器需要光束的操縱范圍非常長。光束的束腰區(qū)域的長度稱為瑞利范圍，就是光束直徑的 區(qū)域，這里D0稱為光腰，或稱為光束zui小直徑。
光束分析儀可以直接丈量和調整光束達到長瑞利范圍，以保證掃描儀的良好性能。另一方面，對于光存儲，光束通常被優(yōu)化為一個非常小的光斑。光存儲激光器的焦點非常關鍵，由于光斑大小和瑞利范圍成反比。對于比較小的光斑，發(fā)散角必須足夠大；對于發(fā)散角較?。ū热玳L瑞利范圍、準直光束）的情況，光腰值必須大。
5. 焊接和切割領域
由于激光能在工件上發(fā)射的功率密度，大多數(shù)高功率焊接和切割激光器都利用了激光的這種精密性。通過設計公道的狹縫掃描光束分析儀，比如Photon公司的高功率NanoScan光束質量分析儀，就可以丈量光束在真實情況下的工作狀態(tài)。它可以地丈量在工作臺上的光束直徑、外形以及功率分布。提供光束直徑的數(shù)值、橢圓率，以及光斑質心的位置。對激光器、聚焦系統(tǒng)和發(fā)散系統(tǒng)所出現(xiàn)的題目都可以提前預警。