Dataray光束质量分析仪WinCamD-IR-BB的介绍、使用及应用案例
2025-07-09 来源:本站 点击次数:76美国 DataRay 公司成立于 1988 年，专业提供光束质量分析仪，对激光光束的光斑大小，轮廓和能量分布和M²值等参数进行全面的测试和分析；DataRay的设备广泛应用于激光研究、光纤通信、工业加工、医学激光设备等领域，帮助用户进行精确的光束质量分析和优化。
DataRay的软件功能强大，易于使用，是专门为实现快速和准确的激光束分析而设计的。该软件支持WinCamD、BladeCam、TaperCam等所有系列的光束质量分析仪。软件所有功能都是免费提供。该软件控制DataRay的线激光分析系统，大光束分析系统和M2测量系统，可以满足各种光束与特定的分析需求。
中红外光束质量分析仪WinCamD-IR-BB
参数
WinCamD-IR-BB 是一款适用于中波红外和远红外波段激光的光束质量分析仪。其像素大小为 17 μm，波长范围为 2-16 μm，并且集成了快门，具有优秀的光束轮廓分析能力。优异的信噪比（＞1000：1）
特点
- 17 μm像素间距
- 集成快门
- 信噪比：1000:1
- 符合 ISO11146 标准的光束测量
- 有效面积：10.8 x 8.16 mm
- 7.5 帧/秒
- USB 3.0 接口，无需额外电源
- 无斩波器，无TEC
- 14 位 ADC
- 热响应时间常数为 14 ms（脉冲激光的重频须≥1kHz）
- 可多个相机同时使用
- M2测量
- 发散角测量
- 确定焦点位置
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型号 |
参数 |
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WinCamD-IR-BB |
波长范围：2-16 μm 有效区域：10.8 x 8.2 mm 分辨率：640 x 512 像素大小：17μm |
应用领域：
• MIR/FIR 激光测量
• 对 MIR/FIR 激光及基于激光的系统的现场维护
• 光学组件与仪器的校准
• 光束漂移与记录测量
产品和软件使用
注意事项
• 请小心操作 WinCamD-IR-BB 设备，尤其是在传感器外露的情况下
• 请始终遵守最大辐照度限制
• 保持在饱和辐照度以下，以确保安全
• 如果传感器受损，WinCamD-IR-BB 传感器组件的更换成本会非常高。
• 在使用任何功率的激光时，请始终遵循适当的激光安全规程。
• 请务必了解激光光束的光路，包括光学元件表面的每一次反射/透射。
软件操作指南
1.安装适用于 WinCamD-IR-BB 的最新 DataRay 软件。
2. 检查光束的输出功率，并做好必要的衰减准备。WinCamD-IR-BB 配备了两个 ND-IR 反射型滤光片，取下镜头盖，小心地安装所需的滤光片，或者准备其他衰减/采样设备。
3. 务必确保您的采样方法所产生的任何反射或透射的激光都能得到妥善处理。
4. 将 WinCamD-IR-BB 软件连接到计算机的 USB 3.0/2.0 接口。
5. 打开 DataRay 软件，并让该软件识别出 WinCamD-IR-BB 设备。
6. 按下绿色条或“开始”按钮以启动相机。启用“超校准”功能以开启非均匀性校正（NUC），并保持其开启状态，以便在相机温度变化时让软件自动执行额外的 NUC 操作。在进行 NUC 操作时，内置快门会关闭。
7. 在“捕获设置”对话框中设置一个完整的捕获区域。
8. 慢慢地将光束移到传感器的边缘位置，如果传感器变得饱和，就将光束移开远离传感器。
9. 如果传感器饱和，快门就会关闭。要重新打开快门，请使用下图中图标栏中的图标（用红色框标出）。
10. 如有必要，可通过调整衰减量来调节光束功率。
操作注意事项
曝光控制
WinCamD-IR-BB 以固定的帧率为 30 帧/秒或 7.5 帧/秒运行（用于出口的型号）。对于这种类型的相机，没有传统的曝光时间选项，而且图像增强器的增益是不可变的。改变传感器响应的唯一方法是通过调整光束的衰减或光束大小来改变光的强度。
校准
WinCamD-IR-BB 需要进行非均匀性校正（NUC）以获得最佳效果。系统会自动将默认的 NUC 保存至相机内存中。相机利用其内置快门来遮挡光线，并自动执行 NUC 操作。
衰减
正如之前所强调的，使用 WinCamD-IR-BB 时，必须仔细选择适合光源的衰减量。
标准的 WinCamD-IR-BB 购买套餐包含两个反光的 ND-IR 滤光片：ND-IR-1 和 ND-IR-2。这些滤光片可以直接安装在 WinCamD-IR-BB 上以衰减光强。这些滤光片的工作原理是反射大部分入射光，并仅让一小部分光线到达相机传感器，如下图所示。
保偏光束采样器
保偏光束采样器（PPBS）是一种可用的配件，用于从光束中采样一小部分，以用于测量应用。在这些应用中，如果原始光束的功率密度不加以控制，可能会损坏测量仪器或标准 ND 滤光片。PPBS 通过从两个正交的楔形窗口片来采样部分光束，从而安全地降低高强度光线的功率，同时保持输入光束的原始偏振状态，并消除每个空气-玻璃界面处的多次反射的影响，如图所示。
M2测量
WinCamD-IR-BB 能够按照 ISO-11146 标准进行光束直径测量，并且可以与配套的电动导轨组合使用来进行 M2 测量。请注意，由于 WinCamD-IR-BB 不具备曝光控制功能，因此在进行 M2 测量时，当光束大小发生变化时，必须手动调整衰减量
实际案例
相关文献
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Dutta Gupta B, Tang S, Berthelot T, et al. Towards high-power MOPA architectures in single-mode fibers for mid-IR mode-locked operation[J]. Optics Express, 2024, 32(13): 23448-23457.
Burghart D, Zhang K, Oberhausen W, et al. Multi-color photonic integrated circuits based on homogeneous integration of quantum cascade lasers[J]. Nature Communications, 2025, 16(1): 3563.