作者：李gh 时间：2025-11-05
DATARAY光斑分析仪软件基于ISO 11146标准，通过对激光光束参数进行系统测量，评估激光器的光束质量。光斑是激光束在特定平面上形成的能量分布区域，其形态和特性直接决定了激光应用的精度与效果。核心参数包括光斑位置、尺寸、能量分布及稳定性，旨在全面评估激光器的光束质量。
ISO 11146标准的关键测量参数：该标准是光斑分析软件激光光束质量测量的核心依据。除了您提到的光斑位置和尺寸（常以D4σ方法或刀边法测量），M²因子（光束质量因子） 是评估激光光束与理想高斯光束接近程度的最重要参数，其值越接近1，表明光束质量越高。此外，光束发散角也是衡量激光传播特性的关键参数。
DATARAY软件的分析功能与优势：DATARAY软件通常提供强大的实时分析能力，能够测量并显示光斑的椭圆度（椭圆度）、质心位置以及能量分布的均匀性。其软件通常支持实时监控和长期数据记录，有助于分析光束的稳定性。
以下以DATARAY光斑分析仪软件界面为例，解析各项参数：
-光斑位置与中心 (Beam Location & Center)。这些参数表示光斑在光斑分析仪传感器靶面上的具体位置。
Xc: 1405.4 um，Yc: 1405.4 um
含义：光斑中心的坐标位置，单位是微米 (µm)。这通常是基于传感器的绝对坐标原点（通常是左上角或中心）。(1405.4, 1405.4)表示光斑中心几乎在传感器的同一位置。
Centroid: [absolute]
含义：计算光斑中心（质心）所采用的坐标系。[absolute]表示使用的是传感器的绝对坐标系，而不是相对于某个自定义参考点的相对坐标。
Crosshair: 0.0 deg.
含义：图中十字准线的旋转角度。0度表示十字线是标准的水平和垂直方向，没有发生旋转。
-光斑尺寸 (Beam Size)。这是核心参数，描述了光斑有多大。软件提供了多种定义光斑尺寸的方法。
Maj-ISO: 487.8 um
Min-ISO: 487.6 um
含义：这是最常用、最标准的光斑尺寸度量方法（基于ISO 11146标准）。
Maj-ISO：光斑的长轴直径。
Min-ISO：光斑的短轴直径。
对于完美的圆形高斯光斑，这两个值应该相等。图中两者非常接近（487.8 vs 487.6），说明这个光斑非常圆。
Clip[a]: [数值]
Clip[b]: [数值]
Clip[c]: [数值]
含义：这是刀口法测量的光斑尺寸。通过计算光斑能量积分曲线上的特定点（如10%/90%或13.5%处，见下方Knife Edge）来定义尺寸。[a], [b], [c]可能代表不同方向的测量或不同算法的结果。
-光斑圆度与取向 (Beam Circularity & Orientation)。参数描述了光斑的形状是否规则以及它的方向。
Ellip.: 1.00
含义：椭圆度。计算公式为 Min-ISO / Maj-ISO。1.00表示是一个完美的圆（因为487.6/487.8≈1，小于1的值表示是椭圆形，值越小越扁。
Orient.: 0.0 deg.
含义：光斑长轴（Maj-ISO）相对于水平轴的倾斜角度。0度表示光斑没有旋转，长轴是水平的。
ELP: 0.0 deg.
含义：椭圆相位角，与 Orient.参数含义类似，表示椭圆的取向角度。
-光强与能量分布 (Intensity & Energy Distribution)。参数描述光斑内部的能量是否均匀。
ADC Peak %: 90.1%
含义：传感器靶面上最亮像素点的强度值，以传感器满量程（饱和）的百分比表示。90.1%是一个非常高的值，说明光斑中心亮度很高，非常接近过曝（饱和会导致测量不准）。理想测量应避免超过80-85%。
Plateau Uniformity: 0.34
含义：平台均匀性，衡量光斑“平顶”部分（能量较高的区域）的均匀程度。
值越小，表示光斑的能量分布越均匀（理想平顶光）。
值越大，表示能量分布越不均匀（如高斯光）。
0.34对于高斯光斑来说是正常的。
-测量设置 (Measurement Setup)。光束质量分析仪测量激光光束质量的基础条件参数。
Wl: 1060.0 nm
含义：激光的波长。1060nm是典型的光纤激光器或YAG激光器的波长。
Exp@0.000ms
含义：相机的曝光时间。0.000ms通常表示是自动曝光或一个极短的固定曝光时间。
Filter=0.2%
含义：使用的衰减片的透光率。0.2%的衰减片非常强，用于大幅削弱激光功率，保护传感器不被烧坏或饱和。
Pixels=5.50 by 5.50
含义：相机传感器每个像素的物理尺寸，单位是微米 (µm)。这是校准参数。
Image=512 by 512
含义：拍摄图像的分辨率，即图像由512x512个像素组成。
该图片总结：DATARAY软件、光斑分析仪软件显示一个波长为1060nm的激光器，输出了一个质量极高的近似基模高斯光束。它的光斑非常圆（Ellip. ~1.00），尺寸约为488µm，且中心能量高度集中（Peak% ~90.1%）。测量时使用了高强度的衰减片（0.2%）来避免传感器饱和。
DATARAY光束质量分析仪、光斑分析软件技术优势与特点：
-光斑分析软件符合ISO标准：激光光束质量测量方法和计算流程严格遵循国际标准，确保结果的权威性和可重复性。
-自动化与高效：软件控制平移台自动完成激光光束质量数据采集，流程高效，避免了手动操作的误差和低效。
-高精度测量：系统能够提供实验室级别的精确测量结果。
-用户友好：软件界面直观，提供丰富的可视化数据（如3D光强分布、等高线图、拟合曲线等），便于用户分析和报告。
光斑分析光束质量分析仪的实际应用价值：精确的光斑分析、M²因子测量对于优化激光加工（如切割、焊接）的质量和效率至关重要。在医疗激光设备（如眼科手术）中，确保光束质量直接关系到手术的安全性和精确性。它也是激光器研发与制造过程中进行性能验证和质量控制不可或缺的环节。
