在醫(yī)學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)、激光打? ⒓す獯蟣輟⒓す夂附印⒓す馇懈鉅約骯庀送ㄐ諾榷嘀旨す庥τ昧煊潁饈柿糠治鑫す餛韉撓行褂錳峁┝撕芏嚶屑壑檔男畔ⅰＴ謔導(dǎo)什飭恐校饈治鲇τ霉惴骸９饈擲允玖斯饈娜靠占涮匭裕ü饈拇ァ⒐饈柿亢凸饈氖滌瞇浴Ａ磽猓箍上允救綰胃咝У氐髡托薷募す餛韉氖涑觥９饈擲詿罱す獯蠐』凸庀碩宰嫉墓庋低呈狽淺Ｓ杏茫綣饈擲粗敲醇す飩苣焉踔斂荒芡度朧褂謾? 光束分析儀的應(yīng)用領(lǐng)域 1. 激光制造業(yè) 對于傳統(tǒng)的激光器制造商而言，光束質(zhì)量分析已成為標準技術(shù)。均勻散射激光束的品質(zhì)由以下參數(shù)定義：衍射極限倍數(shù)因子M2，或它的倒數(shù)k因子。 M2或k因子給出了激光光束聚焦程度的理論測量方法。這對評價不同應(yīng)用領(lǐng)域的光束好壞非常重要。M2或k=1表示理想的衍射光束。換句話說，它直接與波長和透鏡系統(tǒng)的衍射極限相關(guān)，和激光本身沒有任何關(guān)系。 激光二極管和垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器（VCSEL）都是半導(dǎo)體激光器，有著比近軸光束更大的發(fā)散角。從典型的激光腔中檢測這類激光非常困難。通常重要參數(shù)包括：功率輸入-光強輸出曲線（稱為LI或LIV曲線）、光束的光譜以及發(fā)散角。由于半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角較大，需要用透鏡聚焦得到可用光束。通過光束形狀和發(fā)散特性，能夠得出光學(xué)設(shè)計中設(shè)備的工作情況。LI曲線可以提供激光器的輸出效率，并能探測到二極管生產(chǎn)工藝中的任何瑕疵。二極管激光器的波長由晶格的物理結(jié)構(gòu)以及它怎么構(gòu)成激光腔決定，因此，二極管激光器系統(tǒng)不僅需要測量LI曲線和發(fā)散角輪廓，還需要進行光譜測試。 2. 醫(yī)學(xué)/生物技術(shù)領(lǐng)域 在醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)行業(yè)，激光的應(yīng)用非常廣泛，從光手術(shù)刀到讀取DNA芯片遺傳密碼的掃描儀。這些應(yīng)用都需要對激光光束進行整形和調(diào)整。光束分析儀直接檢測光束形狀，觀測光束能否達到期望值，如果不能，就需要進行實時調(diào)整。美國FDA和國家衛(wèi)生管理機構(gòu)對醫(yī)療器械的測試有嚴格的要求。符合“生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范”（GMP）和“非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范”（GLP）是最根本的要求。為保證醫(yī)療設(shè)備的性能，這兩個規(guī)范都要求進行可重復(fù)和可追蹤測試。不管是Lasik眼科手術(shù)、腹腔鏡手術(shù)中使用的光手術(shù)刀，還是其他病人護理中的激光器，可追蹤、可校準的光束分析儀對維護和校準這些醫(yī)療激光系統(tǒng)都是非常必要的。 激光在生物技術(shù)中的應(yīng)用主要是基因組和蛋白質(zhì)組“芯片實驗臺”探測器的掃描。這種系統(tǒng)使用激光光束識別（或“讀? 保〥NA和RNA序列的積木式“字母”或蛋白質(zhì)的氨基酸成分。光斑質(zhì)量越好，采樣就越? ９饈治鲆強梢園鎦哉庖煥嗌枰墻兇詈蟮奈⒌鰲? 3. 制圖和印刷工業(yè) 激光印刷工業(yè)最早利用光束分析儀來設(shè)計和制造激光打印機的核心部分——激光掃描單元（LSU）。這需要了解系統(tǒng)的光斑尺寸、陣列以及光束擺動對激光打印機的影響，并做進一步的改進。激光打印機行業(yè)的市場競爭非常激烈，因此降低LSU的生產(chǎn)成本極為重要。盡管如此，每一個LSU都必須進行調(diào)整和測試以確保正確運行。常規(guī)的LSU測試時間大約需要20分鐘，一種新的儀器測量技術(shù)可以把測試時間減少到幾秒。LSU的生產(chǎn)能力由此增加了十倍以上，因此測試成本得到顯著降低。 4. 條形碼掃描和光存儲 條形碼掃描和光存儲技術(shù)利用激光光束讀寫信息。與生物掃描技術(shù)和激光打印一樣，光束越小，讀寫信息越精確。然而，為了讓掃描儀處在方便的工作距離范圍之內(nèi)，條形碼讀取器需要光束的操作范圍非常長。光束的束腰區(qū)域的長度稱為瑞利范圍，就是光束直徑的 區(qū)域，這里D0稱為光腰，或稱為光束最小直徑。 光束分析儀的實時成像圖光束分析儀可以直接測量和調(diào)整光束達到長瑞利范圍，以保證掃描儀的良好性能。另一方面，對于光存儲，光束通常被優(yōu)化為一個非常小的光斑。光存儲激光器的焦點非常關(guān)鍵，因為光斑大小和瑞利范圍成反比。 對于比較小的光斑，發(fā)散角必須足夠大；對于發(fā)散角較小（比如長瑞利范圍、準直光束）的情況，光腰值必須大。 5. 焊接和切割領(lǐng)域 由于激光能在工件上發(fā)射精確的功率密度，大多數(shù)高功率焊接和切割激光器都利用了激光的這種精密性。為了保證使用過程中精度的持續(xù)性，監(jiān)控激光的性能非常重要。現(xiàn)在通常所采用的處理方法是檢測瑕疵處，或者監(jiān)控未聚焦光束和推斷聚焦光束的性能。 但這兩種方法都不是最佳解決方案。首先，為了了解激光是否正常工作，需要浪費材料和時間制造一個缺陷，有時缺陷還很難被探測到，只有在激光加工過程中才能被探測出來，這樣就產(chǎn)生了額外費用，增加了廢棄和返工的可能。監(jiān)控最初的激光束的缺點是只檢測了激光器，而不是實際的光學(xué)系統(tǒng)，它不能告訴您下一步怎么處理半成品。通過設(shè)計合理的狹縫掃描光束分析儀，比如Photon公司的高功率NanoScan光束質(zhì)量分析儀，就可以測量光束在真實情況下的工作狀態(tài)。它可以精確地測量在工作臺上的光束直徑、形狀以及功率分布。提供光束直徑的數(shù)值、橢圓率，以及光斑質(zhì)心的位置。對激光器、聚焦系統(tǒng)和發(fā)散系統(tǒng)所出現(xiàn)的問題都可以提前預(yù)警。