一、產品概述
Ophir BGS-USB3-SP932U(產品編號:SP90606)是一款面向工業(yè)制造、醫(yī)療設備及科研測試領域的高精度光束輪廓測量設備,隸屬于Ophir光束分析產品線,適用于近紅外波段(NIR)及Nd:YAG波長應用場景。該設備融合硅CMOS全局快門傳感器與專業(yè)光束分析算法,可精準捕獲激光光束尺寸、功率分布等關鍵參數(shù),適配連續(xù)波(CW)與脈沖光源,憑借緊湊設計與可靠性能,成為設備配套與科研測試的重要測量工具,且已通過CE、UKCA及中國ROHS合規(guī)認證,滿足多領域合規(guī)使用需求。
二、核心技術參數(shù)
2.1 光學性能參數(shù)
光譜覆蓋范圍達190-1100nm,可兼顧紫外至近紅外核心波段的光束測量,適配Nd:YAG激光器等主流光源的特性分析需求。光束尺寸測量范圍為34.5μm-5.3mm,既能滿足微納尺度精密光束檢測,也可適配中等尺寸光束的常規(guī)測量。飽和強度表現(xiàn)良好,633nm波長處可達32μW/cm2,1064nm波長處提升至500μW/cm2,可靈活適配不同功率等級的光源測量,減少強光飽和導致的測量誤差。
2.2 傳感器與成像性能
搭載高分辨率硅CMOS全局快門傳感器,有效像素為2048×1536,像素間距3.45μm,有效感光面積達7.06mm×5.3mm,兼顧成像精度與檢測視野。全局快門設計可有效減少信號拖影問題,相較于傳統(tǒng)CCD傳感器,成像速度更快,更適配脈沖激光等動態(tài)光源的實時檢測場景。動態(tài)范圍達72dB,可清晰呈現(xiàn)光束強度的細微分布差異,全分辨率下幀率可達24fps,實現(xiàn)精度與檢測效率的平衡,滿足批量生產中的快速測量需求。
2.3 接口與物理規(guī)格
采用USB3.0高速通信接口,支持即插即用,數(shù)據傳輸速率高效穩(wěn)定,適配工業(yè)計算機環(huán)境的快速數(shù)據交互需求。設備采用緊湊方形機身設計,傳感器縮進4.5mm,安裝靈活性較高,可適配狹小空間的設備集成與現(xiàn)場測量場景。兼容SP90612寬光束成像器(需單獨選購),通過配件擴展可實現(xiàn)大直徑、寬發(fā)散光束的測量,進一步拓寬應用范圍。
三、核心技術優(yōu)勢
3.1 高精度測量算法加持
標配Ophir專用BeamGage Standard專業(yè)軟件,搭載“Blooming Correction"光暈校正算法,針對性解決CMOS傳感器在強光測量中易出現(xiàn)的光暈偽影問題,有效提升1000-1100nm近紅外波段的測量精度。每臺設備出廠前均經過單獨校準,保障測量數(shù)據的一致性與可靠性,同時軟件支持ISO標準定量測量功能,可輸出光束尺寸、發(fā)散角、功率分布等多維度參數(shù),滿足合規(guī)檢測與科研分析的相關需求。
3.2 高效適配多場景測量
全局快門與CMOS傳感器的協(xié)同設計,不僅減少了動態(tài)光源測量中的拖影干擾,還提升了設備的響應速度,可靈活適配工業(yè)生產線的在線檢測與實驗室的動態(tài)光源測試。設備兼容寬光束成像器等配件,可針對性改善寬發(fā)散光束測量的行業(yè)痛點——傳統(tǒng)光束輪廓儀孔徑過小、探測器量子效率受入射角影響較大(每15度入射角可能導致10%的效率偏差)的問題,擴展后可實現(xiàn)寬光束的精準成像與測量,精度優(yōu)于5%。
3.3 高可靠性與易用性兼顧
設備采用ruggedized加固設計,防塵耐用,可適應工業(yè)生產現(xiàn)場的復雜環(huán)境,長期運行穩(wěn)定性較好。BeamGage軟件配套完善,提供快速啟動指南與自動化操作教程,支持數(shù)據導出與批量分析,降低操作人員的上手門檻,同時可實現(xiàn)測量流程的自動化適配,提升檢測效率。緊湊的機身設計便于現(xiàn)場部署與設備集成,兼顧實驗室精密測試與工業(yè)在線檢測的需求。
四、工作原理
Ophir BGS-USB3-SP932U(SP90606)基于成像式光束分析原理,通過CMOS傳感器捕獲激光光束的空間強度分布圖像,經USB3.0接口將圖像數(shù)據快速傳輸至計算機,由BeamGage軟件完成數(shù)據處理與分析。全局快門同步捕捉光束全貌,減少動態(tài)光源移動導致的成像畸變;光暈校正算法對圖像進行優(yōu)化,消除強光產生的光暈偽影,還原光束真實輪廓。軟件結合像素間距、感光特性等設備參數(shù),通過ISO標準算法計算光束尺寸、發(fā)散角、能量集中度等關鍵指標,最終以直觀的圖表形式呈現(xiàn)測量結果,為光源性能驗證與設備校準提供數(shù)據支撐。
當搭配寬光束成像器(WB-I)使用時,設備通過擴散屏捕獲寬發(fā)散光束,再經成像鏡頭將光束功率分布重新成像至傳感器,實現(xiàn)寬光束的完整映射與精準測量,適用于VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)等寬發(fā)散光源的遠場測量需求。
五、典型應用場景
5.1 工業(yè)制造領域
主要用于激光加工設備的光束校準與參數(shù)監(jiān)控,包括激光切割、焊接設備的光束尺寸校準,保障加工精度與一致性;半導體加工過程中,對光刻、蝕刻所用激光的光束輪廓進行實時監(jiān)控,助力提升半導體器件的生產質量。同時可適配光纖激光器、激光二極管等工業(yè)光源的研發(fā)與量產檢測,助力優(yōu)化設備性能與生產效率。
5.2 醫(yī)療設備領域
適配醫(yī)療激光器械的性能檢測與驗證,包括手術激光器械、美容激光設備的光束輪廓檢測,保障激光光束的穩(wěn)定性與精準度,降低因光束偏移、功率分布不均導致的醫(yī)療風險??舍槍︶t(yī)療激光設備的批量生產進行快速檢測,同時支持設備運維過程中的定期校準,保障醫(yī)療設備的合規(guī)運行。
5.3 科研與測試領域
廣泛應用于高校實驗室、光電企業(yè)的光源研發(fā)測試,適用于Nd:YAG激光器的特性分析,為激光技術研發(fā)提供精準的光束參數(shù)數(shù)據。同時可適配VCSEL等新型光源的檢測需求,包括低功率VCSEL用于高速數(shù)據通信、3D傳感的光束性能測試,以及高功率VCSEL用于激光雷達的遠場光束分析,助力新型光電技術的研發(fā)與落地。
六、技術延伸與適配方案
針對寬發(fā)散光束、大直徑光束的測量需求,Ophir BGS-USB3-SP932U(SP90606)可搭配WB-I寬光束成像器使用,該配件采用45mm直徑擴散屏與專用成像鏡頭,專為遠場測量設計,可完整捕獲寬光束并精準成像,改善傳統(tǒng)探測器因入射角依賴導致的測量偏差問題。搭配后可適配LED、光纖照明器等寬發(fā)散光源的測量,適用于VCSEL的遠場光束輪廓分析,滿足3D傳感、激光雷達等新興領域的測試需求。
在高功率激光測量場景中,可搭配Ophir LBS-300 HP高功率激光光束衰減器,實現(xiàn)多千瓦級工業(yè)光纖激光器的聚焦光束輪廓測量,精準定位焦平面,為激光加工、激光雷達等大功率應用場景提供完善的測量解決方案。
七、產品價值總結
Ophir BGS-USB3-SP932U(SP90606)憑借高精度的測量性能、廣泛的場景適配性與可靠的運行表現(xiàn),成為工業(yè)制造、醫(yī)療設備、科研測試領域常用的光束分析工具。其融合的傳感器技術與專用算法,既改善了動態(tài)光源、寬發(fā)散光束的測量效果,又兼顧了檢測效率與操作便捷性,可助力企業(yè)提升生產質量、優(yōu)化設備性能,為科研機構的技術研發(fā)提供精準的數(shù)據支撐。作為Ophir光束測量產品線的重要產品,該設備依托品牌深厚的光電測量技術積累,為各類激光應用場景提供專業(yè)、可靠的光束輪廓測量解決方案。