一、產(chǎn)品概述
Ophir BGS-USB3-SP932U（產(chǎn)品編號(hào)：SP90606）是一款面向工業(yè)制造、醫(yī)療設(shè)備及科研測(cè)試領(lǐng)域的高精度光束輪廓測(cè)量設(shè)備，隸屬于Ophir光束分析產(chǎn)品線，適用于近紅外波段（NIR）及Nd:YAG波長(zhǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。該設(shè)備融合硅CMOS全局快門(mén)傳感器與專業(yè)光束分析算法，可精準(zhǔn)捕獲激光光束尺寸、功率分布等關(guān)鍵參數(shù)，適配連續(xù)波（CW）與脈沖光源，憑借緊湊設(shè)計(jì)與可靠性能，成為設(shè)備配套與科研測(cè)試的重要測(cè)量工具，且已通過(guò)CE、UKCA及中國(guó)ROHS合規(guī)認(rèn)證，滿足多領(lǐng)域合規(guī)使用需求。
二、核心技術(shù)參數(shù)
2.1 光學(xué)性能參數(shù)
光譜覆蓋范圍達(dá)190-1100nm，可兼顧紫外至近紅外核心波段的光束測(cè)量，適配N(xiāo)d:YAG激光器等主流光源的特性分析需求。光束尺寸測(cè)量范圍為34.5μm-5.3mm，既能滿足微納尺度精密光束檢測(cè)，也可適配中等尺寸光束的常規(guī)測(cè)量。飽和強(qiáng)度表現(xiàn)良好，633nm波長(zhǎng)處可達(dá)32μW/cm2，1064nm波長(zhǎng)處提升至500μW/cm2，可靈活適配不同功率等級(jí)的光源測(cè)量，減少?gòu)?qiáng)光飽和導(dǎo)致的測(cè)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(mén)傳感器，有效像素為2048×1536，像素間距3.45μm，有效感光面積達(dá)7.06mm×5.3mm，兼顧成像精度與檢測(cè)視野。全局快門(mén)設(shè)計(jì)可有效減少信號(hào)拖影問(wèn)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(dòng)態(tài)光源的實(shí)時(shí)檢測(cè)場(chǎng)景。動(dòng)態(tài)范圍達(dá)72dB，可清晰呈現(xiàn)光束強(qiáng)度的細(xì)微分布差異，全分辨率下幀率可達(dá)24fps，實(shí)現(xiàn)精度與檢測(cè)效率的平衡，滿足批量生產(chǎn)中的快速測(cè)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(jù)傳輸速率高效穩(wěn)定，適配工業(yè)計(jì)算機(jī)環(huán)境的快速數(shù)據(jù)交互需求。設(shè)備采用緊湊方形機(jī)身設(shè)計(jì)，傳感器縮進(jìn)4.5mm，安裝靈活性較高，可適配狹小空間的設(shè)備集成與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量場(chǎng)景。兼容SP90612寬光束成像器（需單獨(dú)選購(gòu)），通過(guò)配件擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn)大直徑、寬發(fā)散光束的測(cè)量，進(jìn)一步拓寬應(yīng)用范圍。
三、核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)
3.1 高精度測(cè)量算法加持
標(biāo)配Ophir專用BeamGage Standard專業(yè)軟件，搭載“Blooming Correction"光暈校正算法，針對(duì)性解決CMOS傳感器在強(qiáng)光測(cè)量中易出現(xiàn)的光暈偽影問(wèn)題，有效提升1000-1100nm近紅外波段的測(cè)量精度。每臺(tái)設(shè)備出廠前均經(jīng)過(guò)單獨(dú)校準(zhǔn)，保障測(cè)量數(shù)據(jù)的一致性與可靠性，同時(shí)軟件支持ISO標(biāo)準(zhǔn)定量測(cè)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(cè)與科研分析的相關(guān)需求。
3.2 高效適配多場(chǎng)景測(cè)量
全局快門(mén)與CMOS傳感器的協(xié)同設(shè)計(jì)，不僅減少了動(dòng)態(tài)光源測(cè)量中的拖影干擾，還提升了設(shè)備的響應(yīng)速度，可靈活適配工業(yè)生產(chǎn)線的在線檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)室的動(dòng)態(tài)光源測(cè)試。設(shè)備兼容寬光束成像器等配件，可針對(duì)性改善寬發(fā)散光束測(cè)量的行業(yè)痛點(diǎn)——傳統(tǒng)光束輪廓儀孔徑過(guò)小、探測(cè)器量子效率受入射角影響較大（每15度入射角可能導(dǎo)致10%的效率偏差）的問(wèn)題，擴(kuò)展后可實(shí)現(xiàn)寬光束的精準(zhǔn)成像與測(cè)量，精度優(yōu)于5%。
3.3 高可靠性與易用性兼顧
設(shè)備采用ruggedized加固設(shè)計(jì)，防塵耐用，可適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜環(huán)境，長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性較好。BeamGage軟件配套完善，提供快速啟動(dòng)指南與自動(dòng)化操作教程，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出與批量分析，降低操作人員的上手門(mén)檻，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)測(cè)量流程的自動(dòng)化適配，提升檢測(cè)效率。緊湊的機(jī)身設(shè)計(jì)便于現(xiàn)場(chǎng)部署與設(shè)備集成，兼顧實(shí)驗(yàn)室精密測(cè)試與工業(yè)在線檢測(cè)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(guò)CMOS傳感器捕獲激光光束的空間強(qiáng)度分布圖像，經(jīng)USB3.0接口將圖像數(shù)據(jù)快速傳輸至計(jì)算機(jī)，由BeamGage軟件完成數(shù)據(jù)處理與分析。全局快門(mén)同步捕捉光束全貌，減少動(dòng)態(tài)光源移動(dòng)導(dǎo)致的成像畸變；光暈校正算法對(duì)圖像進(jìn)行優(yōu)化，消除強(qiáng)光產(chǎn)生的光暈偽影，還原光束真實(shí)輪廓。軟件結(jié)合像素間距、感光特性等設(shè)備參數(shù)，通過(guò)ISO標(biāo)準(zhǔn)算法計(jì)算光束尺寸、發(fā)散角、能量集中度等關(guān)鍵指標(biāo)，最終以直觀的圖表形式呈現(xiàn)測(cè)量結(jié)果，為光源性能驗(yàn)證與設(shè)備校準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)支撐。
當(dāng)搭配寬光束成像器（WB-I）使用時(shí)，設(shè)備通過(guò)擴(kuò)散屏捕獲寬發(fā)散光束，再經(jīng)成像鏡頭將光束功率分布重新成像至傳感器，實(shí)現(xiàn)寬光束的完整映射與精準(zhǔn)測(cè)量，適用于VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器）等寬發(fā)散光源的遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量需求。
五、典型應(yīng)用場(chǎng)景
5.1 工業(yè)制造領(lǐng)域
主要用于激光加工設(shè)備的光束校準(zhǔn)與參數(shù)監(jiān)控，包括激光切割、焊接設(shè)備的光束尺寸校準(zhǔn)，保障加工精度與一致性；半導(dǎo)體加工過(guò)程中，對(duì)光刻、蝕刻所用激光的光束輪廓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，助力提升半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)質(zhì)量。同時(shí)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(chǎn)檢測(cè)，助力優(yōu)化設(shè)備性能與生產(chǎn)效率。
5.2 醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域
適配醫(yī)療激光器械的性能檢測(cè)與驗(yàn)證，包括手術(shù)激光器械、美容激光設(shè)備的光束輪廓檢測(cè)，保障激光光束的穩(wěn)定性與精準(zhǔn)度，降低因光束偏移、功率分布不均導(dǎo)致的醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。可針對(duì)醫(yī)療激光設(shè)備的批量生產(chǎn)進(jìn)行快速檢測(cè)，同時(shí)支持設(shè)備運(yùn)維過(guò)程中的定期校準(zhǔn)，保障醫(yī)療設(shè)備的合規(guī)運(yùn)行。
5.3 科研與測(cè)試領(lǐng)域
廣泛應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室、光電企業(yè)的光源研發(fā)測(cè)試，適用于Nd:YAG激光器的特性分析，為激光技術(shù)研發(fā)提供精準(zhǔn)的光束參數(shù)數(shù)據(jù)。同時(shí)可適配VCSEL等新型光源的檢測(cè)需求，包括低功率VCSEL用于高速數(shù)據(jù)通信、3D傳感的光束性能測(cè)試，以及高功率VCSEL用于激光雷達(dá)的遠(yuǎn)場(chǎng)光束分析，助力新型光電技術(shù)的研發(fā)與落地。
六、技術(shù)延伸與適配方案
針對(duì)寬發(fā)散光束、大直徑光束的測(cè)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(kuò)散屏與專用成像鏡頭，專為遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)計(jì)，可完整捕獲寬光束并精準(zhǔn)成像，改善傳統(tǒng)探測(cè)器因入射角依賴導(dǎo)致的測(cè)量偏差問(wèn)題。搭配后可適配LED、光纖照明器等寬發(fā)散光源的測(cè)量，適用于VCSEL的遠(yuǎn)場(chǎng)光束輪廓分析，滿足3D傳感、激光雷達(dá)等新興領(lǐng)域的測(cè)試需求。
在高功率激光測(cè)量場(chǎng)景中，可搭配Ophir LBS-300 HP高功率激光光束衰減器，實(shí)現(xiàn)多千瓦級(jí)工業(yè)光纖激光器的聚焦光束輪廓測(cè)量，精準(zhǔn)定位焦平面，為激光加工、激光雷達(dá)等大功率應(yīng)用場(chǎng)景提供完善的測(cè)量解決方案。
七、產(chǎn)品價(jià)值總結(jié)
Ophir BGS-USB3-SP932U（SP90606）憑借高精度的測(cè)量性能、廣泛的場(chǎng)景適配性與可靠的運(yùn)行表現(xiàn)，成為工業(yè)制造、醫(yī)療設(shè)備、科研測(cè)試領(lǐng)域常用的光束分析工具。其融合的傳感器技術(shù)與專用算法，既改善了動(dòng)態(tài)光源、寬發(fā)散光束的測(cè)量效果，又兼顧了檢測(cè)效率與操作便捷性，可助力企業(yè)提升生產(chǎn)質(zhì)量、優(yōu)化設(shè)備性能，為科研機(jī)構(gòu)的技術(shù)研發(fā)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。作為Ophir光束測(cè)量產(chǎn)品線的重要產(chǎn)品，該設(shè)備依托品牌深厚的光電測(cè)量技術(shù)積累，為各類(lèi)激光應(yīng)用場(chǎng)景提供專業(yè)、可靠的光束輪廓測(cè)量解決方案。
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