激光 是原子受激辐射的光，其中的光子光学特性高度一致。因此激光相比普通光源单色性、方向性好，亮度更高。激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。

激光的应用 多种多样，主要有工业、医疗、商业、科研、信息和军事六个领域。工业应用中，主要有材料加工和测量控制；医疗应用，有治疗和诊断；商业应用。例如材料的焊接和切割、医疗应用、光谱学应用以及测量和测距等。

案例背景

客户：美国 Axiom Optics

Axiom Optics 是北美高端光学仪器的分销商。公司为客户提供各类先进的光学显微镜产品、照相机和视觉系统、激光束诊断解决方案、波前传感器和各种自适应光学解决方案。

困难与挑战

01传统测试方法的局限性

激光在其发挥最佳性能时实用性极强。随着时间的推移，激光设备的大量使用最终会导致其性能发生退化和效率损失。此时，用户必须对激光特性进行分析。

过去，用户通过分析各种材料（如纸张、木块或干砌墙板）的燃烧进行测试。虽然这些测试能给激光设备用户提供一些分析结果，但还是没有足够的信息来正确评估激光的“健康”程度。此外，这些测试也不能实时评估激光性能。

02需要实时测量激光多种特性

// 激光束轮廓或二维光能量分布

// 二维激光束尺寸测量

// 激光束发散度：通过距离测量光束的发散度

// M2光束质量：激光的聚焦能力

// 指向稳定性

解决方案

01光束质量分析仪

有许多类型的激光可覆盖从紫外线到远红外线的电磁波谱。短波红外（900 - 1800 nm）激光对人眼不可见，必须采用短波红外专用的光束质量分析仪。Axiom Optics为这项应用专门开发了一个解决方案：CinCam InGaAs SWIR光束质量分析仪。

图1：配备 Goldeye 短波红外相机的 CinCam 光束质量分析系统

02 Goldeye + Rayogy = CinCam InGaAs

CinCam InGaAs 属于用户友好型一站式解决方案，用于分析短波红外（波长900-1800 nm）激光束。它是一种多用途解决方案，可用于实验室和生产环境。CinCam InGaAs 有三种型号：CinCam InGaAs 320，CinCam InGaAs 640和CinCam InGaAs 636。在所有三种型号之间，大多数光束尺寸都可以进行配置。此外，可以根据用户（例如，实验室技术人员、工程师、生产技术人员等）需求配置激光束性能分析软件（由德国Cinogy公司提供的Rayogy软件）。

图2：Rayogy 激光束质量分析软件

03 Goldeye 短波红外相机

CinCam InGaAs 解决方案配备的 Goldeye 机型为短波红外相机 (SWIR)采用专为满足最高工业标准所设计的高性能短波红外相机，配备主动式热电冷却设备 (TEC1)，在不同环境温度下都能够实现低噪音成像。Goldeye相机结构紧凑，牢固耐用，提供多种安装选择，易于集成。

近期，Allied Vision 的 Goldeye 系列新增4款新成员。新机型基于索尼新型 SenSWIR 技术开发：采用创新型 InGaAs 传感器架构，在像素尺寸和图像均质性方面实现了质的飞跃，能够同时在可见光谱和短波红外光谱范围内（400 nm 至 1700 nm）实现高量子效率图像采集。这一技术将像素尺寸压缩至 5 µm，未来将大幅扩展 Goldeye SWIR 相机在物体光谱分析方面的应用空间，进一步提升细节检测精度。½ 英寸的 SXGA 传感器尤其受到诸多应用关注，如半导体检测或光束质量分析。