激光光束寬度通常定義為光束強度降至其峰值強度的1/e^2（約13.5%）時的寬度尺寸。

這一定義源自高斯光束模型，在該模型中，激光光束的強度分布遵循高斯函數(shù)。由于大多數(shù)激光器產(chǎn)生的光束接近高斯分布，因此這一定義在行業(yè)內(nèi)被廣泛接受。ISO11146標(biāo)準(zhǔn)則給出了一個更精確的定義，基于功率密度分布的中心二階矩來確定光束寬度，這適用于更廣泛的光束類型。

激光光束寬度對激光器的性能有著顯著影響，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、光束寬度直接影響激光的光束質(zhì)量，通常用M^2因子（光束傳播因子）來衡量。較小的光束寬度和較低的M^2值表示更好的光束質(zhì)量，意味著光束更加集中，能量密度更高，這對于材料加工、精密測量和數(shù)據(jù)通信等領(lǐng)域尤為重要。

2、光束寬度影響激光在聚焦時所能達到的最小光斑尺寸，進而影響加工精度和分辨率。較窄的光束可以實現(xiàn)更精細的加工和更高的能量密度，適用于微細加工、激光切割和激光打標(biāo)等應(yīng)用。

3、光束寬度決定了相同功率下的功率密度，窄光束能提供更高的功率密度，這對于需要高能量密度的應(yīng)用如材料去除、焊接和熔覆至關(guān)重要。

4、光束寬度與光束的發(fā)散角有關(guān)，較寬的光束在遠距離傳輸時發(fā)散更快，影響遠距離瞄準(zhǔn)和成像的準(zhǔn)確性。因此，光束寬度的選擇會影響激光系統(tǒng)的有效工作距離和應(yīng)用范圍。

5、在材料加工中，光束寬度影響熱影響區(qū)域的大小。較窄的光束可以減少熱損傷，適合對熱效應(yīng)敏感的材料處理。

6、光束寬度還影響激光系統(tǒng)的整體設(shè)計和成本。窄光束可能需要更復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)來聚焦和控制，從而增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。

所以針對激光光束寬度進行測試是我們衡量激光器性能的重要方式和方法。

我司是專業(yè)的激光設(shè)備檢測和認證機構(gòu)，本文將為大家介紹激光光束寬度測試項目的相關(guān)內(nèi)容。

一、測試環(huán)境的要求

應(yīng)該滿足被測激光器和所用測試儀器使用說明書中規(guī)定工作環(huán)境條件。通常一般測試在環(huán)境溫度

15℃ ~ 35℃,相對濕度45%~75%的常壓條件下進行;仲裁測試在環(huán)境溫度(25±2)℃,相對濕度

45%~55%的常壓下進行。整個測量系統(tǒng)應(yīng)處于無明顯振動、氣流、煙塵和雜散輻射的環(huán)境中,不得有 影響測量結(jié)果的干擾。

二、測試設(shè)備的要求

測試儀器設(shè)備應(yīng)符合 GB/T19022的要求。本標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)以下幾點:

a) 對光學(xué)零件的要求:測試所用光束變換和/或聚焦的光學(xué)零件要適應(yīng)所測激光波長,應(yīng)盡量滿

足無像差的要求,并要有足夠的孔徑,使得其所造成的總功率(或能量)損失不大于1%;

b) 對光衰減器的要求:測試所用光衰減器應(yīng)使其對波長依賴性、偏振依賴性、角度依賴性、非線

性和非均勻性最小,或可通過標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理得到一定程度的修正;

c) 對光學(xué)系統(tǒng)的要求:測試所用光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)盡量減少散斑和干涉效應(yīng)引起的干擾,使相對功率密

度分布沒有明顯變化;

d) 對探測器系統(tǒng)的要求:所用陣列式探測器覆蓋光束短主軸方向光束寬度的像素數(shù)不應(yīng)低于

100。探測器的動態(tài)范圍不低于8bit。需特別細心查明探測器表面的損傷閾值,以便不被激光

光束擊穿。應(yīng)從制造者的數(shù)據(jù)或通過測量確認探測器系統(tǒng)的輸出量(例如電壓)與輸入量(激

光功率)成線性關(guān)系,并標(biāo)定探測器系統(tǒng)的波長依賴性、非線性和非均勻性,使得可能經(jīng)數(shù)據(jù)處

理得到一定程度的修正。

三、安全防護

測試過程的安全防護應(yīng)符合 GB7247.1的有關(guān)規(guī)定。

四、測試方法的選擇

測試方法的選擇應(yīng)根據(jù)被測激光設(shè)備和所具有的測試設(shè)備條件,由本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的其中一種方法進

行測試。小孔掃描方法按附錄 B中規(guī)定的試驗方法進行。

五、測試準(zhǔn)備

測試工作應(yīng)按以下要求做好準(zhǔn)備:

a) 了解所測激光的輸出特性和技術(shù)規(guī)范,按有關(guān)測量參數(shù)選擇測量方法,組成適用的測量系統(tǒng);

b) 采取諸如試驗裝置機械振動的隔離,屏蔽外部的輻射,實驗室的恒溫等適當(dāng)措施,使所測量結(jié)

果的不確定性最低;

c) 應(yīng)該特別小心,在高功率激光光束路徑的大氣環(huán)境中,確保不含有吸收激光輻射和引起被測光

束熱畸變的氣體和水汽;

d) 調(diào)整測量系統(tǒng)和/或被測激光器,使兩者共軸;

e) 按照實驗室安全規(guī)則和激光防護要求,對場地和儀器設(shè)備檢查,符合要求后方可進行測試。

六、測試方式匯總

目前針對激光光束寬度的測試方法

深圳中為檢驗激光檢測領(lǐng)域的頭部檢測機構(gòu)，建有國內(nèi)一階配置的科研級激光檢測實驗室，并是擁有檢測機構(gòu)CMA資質(zhì)的權(quán)威第三方檢測機構(gòu)，能準(zhǔn)確、高效、高質(zhì)量地解決激光產(chǎn)品檢測和質(zhì)量控制環(huán)節(jié)的所有問題。

解決方案包括但不限于：

1，激光器、激光模組、激光成品的激光等級測試鑒定；

2，激光產(chǎn)品標(biāo)識檢查，以及正確標(biāo)識制作的指導(dǎo)；

3，激光產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和設(shè)計指導(dǎo)（包括防護擋板、衰減、連鎖、用戶指引等等）；

4，激光光束質(zhì)量分析和激光器性能測試；

5，激光器或激光產(chǎn)品檢測報告（包括IEC 60825、21 CFR 1040.10、質(zhì)檢報告等等）；

6，激光FDA注冊認證（含首次報告、獲取登錄號、出口FORM 2811表指導(dǎo)填寫、年度報告、注冊資料收集和指導(dǎo)等等）；

7，激光應(yīng)用場景和產(chǎn)品的特殊要求技術(shù)咨詢（包括工業(yè)加工、美容、醫(yī)療、指示、舞臺燈光、玩具等等）；

8，激光前沿發(fā)展技術(shù)的資訊和案例分享。

歡迎來電咨詢，洽談合作。