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如何确保激光束轮廓分析的准确性?

时间:2024-01-18 17:20:10 作者:博纳德 点击:

与光功率计和光探测器不同,没有校准标准可以验证基于相机的光束剖析测量的准确性。问题可以分为两个主要方面:相机输入和软件算法输出。我们有用高精度、准确的光束轮廓分析仪,并附带BeamGage光束分析软件,具体参数可以查看《Ophir光束分析相机SP920s-1550

光束轮廓分析仪

一、相机

输入相机有两个部分:物理成像器、电子处理和A/D转换准确性。

相机(物理成像器)

每个数字相机在X和Y方向上都有一个固定数量的像素阵列。这些像素是使用非常精确的半导体光刻工艺制造的,像素间距精度(像素与像素之间的距离)在埃级范围内(1 X 10^-10)。这种像素间距变化对任何结果的光束剖析测量准确性影响微乎其微。然而,并非所有成像器都是相同的,因此有些比其他成像器更适合在特定波长和不同条件下使用。因此,成像器的使用方式可能会对准确性产生影响。

电子处理和A/D转换准确性

电子处理和A/D转换涉及增益、黑电平、线性度、信噪比以及将光强度转换为每个像素的位数。在过去,具有8位转换器的相机是高端产品。(8位是2的8次方,即256个独立的光强度级别)如今,大多数相机都配备12或14位转换器,可以提供4096或16384个独立的亮度级别。通过优化所有上述变量的现代相机,大多数可以提供58-63dB rms的信噪比。对于典型的12位相机,使用60dB将在4096个数值中产生大约24个峰峰噪声。信噪比更高且能够在噪声中进行良好数字化的相机在进行准确定量测量时具有改进的能力。

要确认信噪比误差对准确性的影响,您可以使用我们专有的数学光束建模工具,在TEM模式值下生成完美的合成激光束。可以将相机信噪比叠加在光束上,然后在不同的每像素位数水平上检查准确性。通过模拟12位相机并使用生成的图像作为输入,我们可以将所得的测量准确性与已知输入模型值进行比较。

二、软件

来自软件算法的输出必须准确且可重复。虽然相机具有很强功能,但结果的准确性最终取决于相机图像数据的处理方式以及应用于数据的计算算法的完整性。这些算法分为两个主要主题:图像处理和数据计算。

图像处理

认识到建立零基线的正确图像处理对于进行良好的激光束测量至关重要。除非在计算算法之前进行正确的图像处理,否则二阶矩光束宽度测量只不过是良好的近似值。

数据计算

深圳市博纳德精密仪器有限公司经营的产品有:Ophir激光功率计、Ophir光束质量分析仪、Scitec光学斩波器、SRS放大器、Femto电流放大器、Femto电压放大器、Femto光电探测器、Femto锁相放大器、脉冲发生器、AA Lab Systems放大器/信号调节器等其它设备,如有需要可以联系我们。