德國PRIMES 超高功率密度激光光束測量儀

FocusMonitor是一種掃描診斷系統(tǒng)，用于分析從低到高功率的連續(xù)波激光束，用于激光束焊接、切割以及表面加工等激光材料加工中的激光光源分析。

FocusMonitor測量聚焦激光束的光束特性。除了聚焦激光束的幾何尺寸外，還確定聚焦在空間中的焦點位置、光束參數(shù)積以及光束質(zhì)量因子M2。集成的z軸支持自動測量最多四個
雷利長度內(nèi)的完整焦散。

成功的FocusMonitor演變?yōu)镕M+，提供了滿足當(dāng)前及未來信號處理需求的電子功能。關(guān)鍵部件是主板，采用16位的AD轉(zhuǎn)換器取代了之前使用的12位。FM+采用新版PRIMES LaserDiagnosticsSoftware，配備以太網(wǎng)接口，實現(xiàn)與計算機(jī)或系統(tǒng)控制的快速安全數(shù)據(jù)交換。得益于新的機(jī)械設(shè)計，F(xiàn)M+可安裝在架空，無需額外硬件。

德國PRIMES 超高功率密度激光光束測量儀

綠光和藍(lán)光譜范圍的光束診斷

我們現(xiàn)在還將FocusMonitor FM+認(rèn)證為綠色和藍(lán)色光譜區(qū)的多千瓦激光器。您現(xiàn)在能夠高效測量和監(jiān)控激光加工工藝、激光系統(tǒng)及生產(chǎn)任務(wù)，范圍從遠(yuǎn)紅外到藍(lán)光光譜范圍。

綠色和藍(lán)色光譜范圍的多千瓦激光器特別適合用于銅材料的激光加工，例如用于電動出行的電池或電動機(jī)。銅在上述光譜范圍內(nèi)的吸收率高于目前使用的約1微米光譜范圍。這要么在相同功率下節(jié)省激光功率，要么在相同功率下實現(xiàn)相應(yīng)更高的生產(chǎn)力。

FocusMonitor FM+實現(xiàn)了符合標(biāo)準(zhǔn)的綠色和藍(lán)色光譜范圍對焦幾何測量，這對電動出行和電池生產(chǎn)尤為有利。

FM+理想情況下與功率計如PRIMES PowerMonitor實現(xiàn)，因為在波束診斷過程中幾乎不吸收束流功率。這樣，功率可以同時監(jiān)測，并進(jìn)行苛性測量，所有輻射都能被安全吸收。

測量程序——原則

FM+是一種光機(jī)械掃描診斷系統(tǒng)。激光束通過專用測量進(jìn)行掃描。測量針頭上的一個小針孔（典型直徑：20微米）取樣激光束的一小部分。采樣的激光束部分會被引導(dǎo)到一個探測元件上，該元件的選擇是根據(jù)激光輻射的功率和波長選擇的。
因此，只需選擇測量探針和探測器，就能測量不同的激光光源和系統(tǒng)，達(dá)到最大功率。旋轉(zhuǎn)測量針的高速使得高功率密度的分析成為可能。由于所采用的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器具有高動態(tài)范圍，能夠?qū)崿F(xiàn)非常優(yōu)異的信噪比（S/N）。高峰值和極低強(qiáng)度均被精確顯示。這是根據(jù)ISO 11146，至少在四個瑞利長度的焦點范圍內(nèi)自動測量光束凹散的前提之一。

多虧了新的LDS高級功能

隨著新的LaserDiagnosticsSoftware LDS，F(xiàn)M+功能大大增加了。除了更快的以太網(wǎng)連接外，LDS還支持全自動、半自動或手動測量束流分布，以及確定束流位置和束流尺寸。可以記錄分辨率更高且可自由選擇的ROI（興趣區(qū)域）。此外，F(xiàn)M+擁有更高的動態(tài)范圍，即使信噪比較差也能確定光束半徑。此外，梁腰徑、散度角、雷利長度和束流質(zhì)量平方米等參數(shù)，LDS將根據(jù)FM+的測量結(jié)果計算這些性質(zhì)。

測量平面的數(shù)量可以自由選擇，通常在11到21個平面之間。完整的測量數(shù)據(jù)集和計算結(jié)果可以被存儲，必要時可加載以指定基本數(shù)據(jù)集為參考的后續(xù)測量。與新LDS不同，F(xiàn)M+與之前的LDS 2.9版本同時運行。這兩個版本都兼容Windows 7®及更高版本的操作系統(tǒng)。

測量探頭和探測器

為了準(zhǔn)確操作，F(xiàn)M+需要配備合適的測量探針/探測器組合。探測器和測量探測器的更換幾分鐘內(nèi)即可完成。市面上有針對不同發(fā)散度及不同光束源波長的適配測量探測器和探測器。探測器配備了EEPROM，使LDS能夠通信。探測器的分辨率和測量窗口的大小可在軟件中調(diào)節(jié)。

對于CO2激光器的波長（λ = 10.6微米），主要使用熱電探測器，如DFC+，以及CO2高功率測量探針。對于400至1100納米范圍內(nèi)的固態(tài)激光器分析，采用了具有高動態(tài)范圍和自動信號調(diào)節(jié)功能的DFY-PS+探測器。DFIG-PS+探測器
適用于λ = 0.8 - 2.1微米的波長。這些探測器通常與近紅外高倍率測量探針結(jié)合使用。對于二極管激光輻射，還有額外的測量點，這些輻射通常高度發(fā)散。此外，還可以配備專門改裝的探測器，例如信噪比最佳或測量探頭，靈敏度提升或降低。

FocusMonitor FM+ HPD——高功率密度測量的新里程碑

作為FocusMonitor FM+系列的最新創(chuàng)新，PRIMES推出了FocusMonitor FM+ HPD（高功率密度）。通過持續(xù)開發(fā)和新測量原理FS3（熔融硅傳感器系統(tǒng)）的特殊設(shè)計，現(xiàn)在可以測量和評估高達(dá)50 MW/cm2的高功率激光束。在這里，可以評估100微米至1200微米的束流直徑。FocusMonitor FM+ HPD的革命性設(shè)計和新功能適用于515至545納米波長及1000至1100納米的光束源。

通過FocusMonitor FM+ HPD，我們在激光束的腐蝕性分析中取得了里程碑，這些激光束此前難以評估的功率范圍，例如這些功率范圍被廣泛應(yīng)用于切割應(yīng)用。

• 設(shè)備類型：掃描式激光光束診斷系統(tǒng)，適配低功率至高功率連續(xù)波激光

• 應(yīng)用領(lǐng)域：激光焊接、激光切割、表面加工、激光光源質(zhì)量分析

• 測量參數(shù)：聚焦光束幾何尺寸、焦點空間位置、光束參數(shù)積、M2 光束質(zhì)量因子

• 焦散測量：集成 Z 軸，可自動測量至多四個瑞利長度完整焦散

• 硬件升級：搭載 16 位 AD 轉(zhuǎn)換器，替代傳統(tǒng) 12 位，信號處理能力更強(qiáng)

• 軟件適配：兼容新版 PRIMES LDS 激光診斷軟件，也支持舊版 LDS 2.9

• 通訊接口：標(biāo)配以太網(wǎng)接口，高速穩(wěn)定與電腦及控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互

• 安裝方式：支持架空倒裝安裝，無需額外加裝輔助配件

• 光譜覆蓋：覆蓋遠(yuǎn)紅外、近紅外、綠光、藍(lán)光全光譜千瓦級激光器

• 行業(yè)適配：專為銅材加工、新能源電池及電機(jī)制造激光工藝優(yōu)化

• 測量原理：微孔取樣掃描探測，針孔典型直徑 20μm，適配高功率密度分析

• 性能優(yōu)勢：高動態(tài)范圍、優(yōu)異信噪比，強(qiáng)弱光強(qiáng)均可精準(zhǔn)識別

• 軟件功能：支持全自動 / 半自動 / 手動測量，可自定義 ROI、自由選擇測量平面

• 探頭適配：可快速更換測量探針與探測器，帶 EEPROM 通訊，適配 CO?、固態(tài)、二極管多波長激光

• 高配版本：FM+ HPD 采用 FS3 熔融硅傳感系統(tǒng)，最高可測50 MW/cm2功率密度，適配 100–1200μm 光束直徑