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测量方法M²因子的测量基于ISO 11146标准，通常包括以下步骤：光束聚焦：使用无像差透镜将待测光束聚焦，创建人工束腰。光束传播测量：沿光束传播方向移动光束质量分析仪（如DataRay的WinCamD系列），在多个位置采集光束剖面。数据拟合：根据采集到的光束宽度数据，使用专业软件进行双曲线拟合，计算M²因子、束腰位置、束腰半径和发散角等参数。重要性M²因子是评估激光器性能和应用适用性的关键指标，其重要性体现在以下几个方面：聚焦能力：M²值越低，光束能被聚焦到更小的光斑，功率密度更高，适用于高精度激光加工和医疗应用。光束发散性：低M²值的光束在传播过程中发散更慢，能量传输更远且更集中。应用性能导向：在激光加工（切割、焊接）、非线性光学、光通信、医疗和激光器研发等**应用中，光束质量直接影响**终效果。在光学实验室和光学制造企业中，WinCamD-IR-BB可用于对各种光学元件进行校准和测试。河北光学组装和仪器对准光束质量分析仪官方网站

WinCamD 系列光束质量分析仪以其便携设计和实时监测功能，成为现场检测和实验室研究的得力助手。这些设备体积小巧，重量轻，便于携带和操作。其 USB 3.0 接口支持即插即用，无需外部电源适配器。WinCamD 系列支持实时数据处理，能够快速响应并记录光束的变化，适用于动态环境中的实时分析。3. 用户友好与强大的软件支持DataRay 的 WinCamD 系列光束质量分析仪配备用户友好的操作界面和强大的软件支持，确保了使用的便捷性和数据处理的高效性。其配套软件提供多种分析工具，包括光束校准、数据导出和报告生成等，满足不同用户的需求。此外，软件还支持多种图像处理选项，如背景采集与扣除、图像平均等，确保测量结果的准确性。西安指向稳定性测试光束质量分析仪品牌在激光物理、光学材料研究等领域，用于分析和优化激光光束特性。

DataRay的光束分析仪在拉曼旋涡光束分析中具有重要应用，以下是一些实际案例和分析方法：实际应用案例金刚石拉曼激光器中的旋涡光束分析：实验背景：研究团队利用金刚石拉曼激光器产生1.2微米和1.5微米的拉曼旋涡光束，最大输出功率分别为42W和22W。该实验旨在通过拉曼转换实现高功率、高光束质量的旋涡光束输出。设备与方法：使用DataRay的LCM-1310设备对光束进行监测。通过调整离轴腔镜的角度，研究团队在不同方向上产生了高斯模式、HG模式和LG模式的光束。结果分析：通过DataRay设备监测到的光束模式显示，LG模式光束具有螺旋相位分布，表明其为旋涡光束。实验中，当腔镜角度保持不变时，金刚石的特殊热性能确保输出模式不会随泵浦功率变化，表现出良好的稳定性。

. 7.5 µm 飞秒 OPA 光束发散角实时优化场景：实验室 1 kHz 飞秒 OPA，波长可调 5–12 µm，需要**小化发散角配置：相机置于聚焦镜后 0.5–2 m 区间，利用“Divergence”插件实时显示 θ(λ)结果：在 7.5 µm 处通过调节光栅压缩器，把发散角从 2.8 mrad 降到 1.9 mrad，同步看到 M²由 1.7→1.34. 远红外 10.2 µm 飞秒光丝长程传输监测场景：200 Hz 10 mJ 飞秒脉冲，在 30 m 开放光路形成光丝，需在线监测光斑演变方法：相机加 200 mm CaF₂ 透镜，把远场成像到探测器；利用 30 fps 连续采集，软件做 2D-Map结果：记录到光丝起始位置漂移＜±2 mm，为后续相位补偿提供闭环反馈激光干涉仪、激光通信系统等，WinCamD-IR-BB能够实时记录光束的漂移情况。

测量原理光束质量因子（M²）测量：DataRay 光束分析仪基于 ISO 11146 标准，通过测量光束的发散角和束腰宽度来计算 M² 因子。M² 因子是衡量光束质量的重要参数，值越接近 1，表明光束越接近理想高斯光束。光束发散角测量：DataRay 提供的高斯光束发散角测量模型可用于模拟和预测光束在后焦面上的光斑直径。通过输入透镜焦距、输入光束的 M² 值、波长等参数，模型可以计算出预计的光斑直径，并评估测量误差。光束剖面分析：DataRay 的光束分析仪能够实时捕捉光束的二维强度分布，分析光束的椭圆度、质心位置、能量分布均匀性等参数。DataRay 光束分析仪以其高精度、实时监控和强大的数据分析功能，在激光光束质量评估中发挥着重要作用。WinCamD-IR-BB的探测器采用氧化钒微测热辐射计，具有较高的热灵敏度和空间分辨率。广西高分辨率红外成像光束质量分析仪器件

WinCamD-IR-BB 还支持 M² 测量、发散角测量和焦点位置确定。河北光学组装和仪器对准光束质量分析仪官方网站

刀口法（Knife-Edge Method）原理：用锐利刀片横向切割光束，测量光功率随刀片位置的变化，反推强度分布。步骤：固定激光器，移动刀片逐步遮挡光束。记录光功率P随刀片位置x的变化曲线。对dP/dx求导得到强度分布I(x)。3. 修正算法在实际测量中，光斑可能因超出探测器范围而被截断，导致测量误差。基于能量守恒原理的修正算法可以有效提高大尺寸截断光斑情况下的测量精度，使M²因子的计算误差从修正前的15.2%降低到修正后的3.8%。评估意义工业应用：在激光切割和焊接中，M²值越小，聚焦光斑越小，加工精度越高。科研与医疗：精确控制光束宽度可减少组织损伤，提高光学实验的精度。标准化与质量控制：ISO 11146标准为激光设备制造商提供了统一的测试方法，确保产品符合国际标准。通过上述方法和参数，可以***评估激光光束的质量，为激光器的设计、制造和应用提供重要的数据支持。河北光学组装和仪器对准光束质量分析仪官方网站