激光光斑和尺寸测量

激光光斑和尺寸测量

激光技术是二十世纪的一项重大发明，目前激光在信息存储与处理、激光材料加工、激光医学及生物学、激光光谱学、激光检测等领域已经取得了众多革命性的应用。人们对激光器参数的优化从未停止，准确激光光束各个参数是一项非常重要的工作。

激光光斑尺寸是标志激光器性能的一项重要参数，也是实际应用中用户非常关心的参量。例如在工业上的激光精细加工，在医疗上的激光缝合技术，在激光准直定位等等，这些激光的应用都要依靠调节激光光斑尺寸和能量参数。

目前测量激光光斑的方法主要有刀口法、CCD法、照相法、狭缝扫描法、阈值时间法等。下面介绍两种相对常用的方法：CCD法和狭缝扫描法。

CCD法是目前最常用的一种方法：其采用线阵式CCD器件作为光探测器，拍摄光斑图像，获得每一个像素的光强数据，进而得出能量分布图和光斑直径。该方法操作简单，精度高。但由于CCD不能接收太高的能量，CCD法测量大功率激光时需要添加衰减片。

狭缝扫描法：在测量面上，利用小孔、狭缝或刀口扫描整个激光光斑，其扫描速度恒定。将探测器输出信号显示在指示器上，得到光功率随位移变化的分布曲线，再通过算法处理激光光斑半径。这种方法可用于连续激光基模光束光斑尺寸测定，测量方便、直观。测量光束质量时往往也会采用这种方法，但其脱节过程难度较大。