光束发散角测试

检测项目

远场发散角测量：测量激光光束在远场条件下，其光斑尺寸随传播距离的扩展速率，是评价光束平行性的核心指标。

近场发散角评估：分析激光器输出端附近的光束特性，用于评估光束的初始扩散趋势和波前畸变。

光束参数乘积测定：测量光束腰半径与远场发散角的乘积，是表征光束质量、判断其是否接近衍射极限的关键参数。

M²因子计算：通过测量光束在聚焦前后的束腰半径和发散角，计算M²因子，定量评价实际光束与理想高斯光束的偏离程度。

束腰位置定位：精确确定光束最小横截面（束腰）所在的空间轴向位置，是进行发散角计算的基础。

束腰半径测量：在束腰位置测量光束的最小半径，该数据与远场发散角共同用于计算M²因子和BPP。

光强分布分析：检测光束横截面上的能量分布情况，如是否为高斯分布、平顶分布或存在多模结构。

像散特性检测：测量光束在相互垂直的两个方向上的束腰位置和发散角差异，用于评估光束的像散像差。

指向稳定性测试：评估激光光束轴线在长时间工作下的角度漂移，该漂移会影响有效发散角的长期稳定性。

波长依赖性分析：研究不同波长下光束发散角的变化，对于宽谱源或可调谐激光器尤为重要。

检测范围

连续波激光器：涵盖从低功率的He-Ne激光器到高功率的工业用光纤激光器、固体激光器等连续输出光源。

脉冲激光器：包括纳秒、皮秒、飞秒等超快脉冲激光器，需考虑其峰值功率高、脉冲时间短的特点。

半导体激光器：针对LD和VCSEL等，其通常具有较大的固有发散角和非对称光斑，需进行快慢轴分别测量。

光纤输出激光：检测从光纤端面出射的光束质量，包括单模光纤和多模光纤的输出光束特性。

自由空间光通信光束：对用于大气激光通信的光束进行发散角测试，以确保链路的对准和接收效率。

激光加工头出射光：评估焊接、切割、打标等加工头上聚焦或准直后光束的实际发散特性，关乎加工精度。

激光雷达发射光束：测量LiDAR系统中激光发射单元的光束发散角，直接影响探测的距离分辨率和空间分辨率。

光学天线系统：对用于激光测距、空间光通信的光学天线（望远镜系统）的出射光束进行准直性检验。

LED及非相干光源：虽然非激光光源，但对某些高指向性LED也需要评估其光强分布的半峰全宽角度。

光束整形后光斑：对经过扩束镜、准直镜或复杂衍射光学元件整形后的光束进行最终发散角性能验证。

检测方法

移动刀口法：使用锋利的刀口横向扫描光束截面，通过测量透射光功率变化曲线来推导光束半径和发散角。

移动狭缝法：原理类似刀口法，利用一个狭窄的缝隙扫描光束，通过检测透过缝隙的光强来重建光强分布。

CCD相机成像法：最直观常用的方法，使用面阵CCD或CMOS相机直接捕获不同传播距离处的光斑图像进行分析。

可变孔径法：在光束路径上放置不同直径的圆形孔径，测量透过功率，通过曲线拟合确定光束宽度。

双透镜聚焦法：使用两个已知焦距的透镜构成一个无焦系统，通过测量输入和输出光束直径来计算发散角。

傅里叶变换法：利用一个焦距已知的透镜对光束进行傅里叶变换，在其后焦面上测量光斑尺寸即可得到远场发散角。

杨氏双缝干涉法：适用于高度相干光源，通过双缝产生的干涉条纹间距来反推光源的发散角。

自相关扫描法：主要用于测量超短脉冲激光的空间特性，通过非线性晶体和扫描延迟线实现。

远场模式扫描法：在远离束腰的位置（夫琅禾费区），使用单点探测器在二维平面上扫描测量光强分布。

剪切干涉法：利用剪切干涉仪获得光束的波前相位信息，进而计算出包括发散角在内的多种光束参数。

检测仪器设备

光束质量分析仪：集成高分辨率相机、衰减器和专业软件的仪器，可一键式测量发散角、M²、BPP等多种参数。

科学级CCD/CMOS相机：高动态范围、低噪声的面阵传感器，是成像法测量的核心探测器，需配备适当衰减片。

精密电动平移台：用于精确移动刀口、狭缝或探测器，以执行扫描测量，要求位移精度达到微米级。

可调衰减器组：由多个固定或连续可调的中性密度滤光片组成，用于将高功率激光衰减至探测器安全范围。

长焦距消色差透镜：用于傅里叶变换法或构建准直/聚焦光路，其焦距精度和像差直接影响测量准确性。

红外观察仪或热像仪：用于观测不可见的红外激光（如CO2激光、中红外激光）的光斑轮廓和位置。

功率/能量计：在扫描法中用于精确测量透过刀口或孔径的光功率，需要高灵敏度和快速响应。

精密光学导轨与调整架：提供稳定、同轴的光学平台，用于搭建和校准复杂的测试光路。

准直用平行光管：作为角度基准，用于校准测试系统或验证被测激光器的准直效果。

M²测量专用装置：包含可移动的聚焦透镜和多位置探测器的成套设备，专门用于自动化测量M²因子和发散角。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验，获取相关数据资料;

出具检测报告。