[ Ophir ] 雷射發展快車道

文章來源: https://www.ophiropt.com/laser--measurement/knowledge-center/article/14719
宏惠光電是 MKS Ophir 代理商

#BeamSquared

ALPhANOV 依靠 Ophir BeamSquared 雷射品質測量

絕非平凡——人們可以這樣描述 ALPhANOV 光纖雷射部門專家的工作。該研究所的工程師開發超短脈衝雷射系統、光纖放大器或其他光學元件的原型。他們的外部合作夥伴將這些作為創新應用的基礎，例如眼科或宏觀材料加工。通常使用大模場 (LMA) 光纖，因為它們具有更高的損壞閾值並且可以高功率傳輸脈衝。這種複雜的開發工作需要可靠的測量方法。MKS Instruments 用於測量光束焦散的 Ophir BeamSquared 設備取代了他們以前的測量儀，可以可靠地提供相關參數並且速度提高一百倍。

光子學的順風
波爾多周邊地區提供的不僅僅是好酒。在全球雷射界，Nouvelle-Aquitaine 被認為是法國雷射技術的大本營。2007 年 ALPhANOV 的成立對此做出了重大貢獻，因為技術資源中心 (TRC) 的建立專門是為了加強當地的光電子行業。並產生了巨大的影響：自 2007 年以來，研究人員和開發人員在開發創新技術並將其轉化為可投放市場的產品方面屢屢取得成功。ALPhANOV 周邊地區已經建立了許多初創企業，世界各地的公司都在這裡簽訂合同，開發雷射器和光纖組件的原型。

隨著雷射技術的進步，測量它們的設備也必須如此。然而，到目前為止，開發光纖雷射器的工程師對可用的測量設備感到非常失望，因此他們正在尋找更好的解決方案。

對測量技術的信心
ALPhANOV 參與了不同類型的項目，並對新的或未經測試的 LMA 光纖進行內部研發。要測試的主要特性之一是這種光纖的模態行為。工程師們需要一種能夠提供可靠且一致的測量結果的測量設備，以便能夠在相同的品質水平上比較每根光纖。

ALPhANOV需要的核心參數是光束傳播比M2、像散和光束形狀。然而，ALPhANOV 之前使用的儀表提供的結果讓開發人員不太相信。此外，用於對準光束的測量設置可能需要長達半天的時間才能滿足自定義規格！這是 ALPhANOV 求助於 MKS Instruments 的時候，Ophir BeamSquared 分析系統的第一個演示展示了其在測量可重複性和速度方面的優勢。很快就做出了使用儀器的決定，幾週後 BSQ-SP920 交付了。

圖 1：玻璃加工設備示例：Fujikura LZM-125A+
圖 2 左：用於高能雷射的棒型光纖端蓋
圖 3 右：VLMA 摻鐿光纖

速度提高 100 倍且更可靠
BeamSquared 系統測量 x 軸和 y 軸上的光束傳播，隨附的軟件確定符合 ISO 標準的直徑和束腰位置、發散度、瑞利長度、衍射指數 M2 或 BPP（光束傳播產物），以及光束的散光和不對稱性。根據應用，系統提供不同的光束輪廓相機。ALPhANOV 通常使用波長為 1 μm 的光纖雷射器，可以用矽 CCD 相機測量。

ALPhANOV 團隊對測量速度印象深刻：所有結果可在幾秒鐘內獲得。最重要的是，它們是有道理的——多次測量產生了可重複的一致結果。

Christophe Pierre 解釋說：“我們能夠自己安裝 Ophir BeamSquared 系統，並且從那以後一直定期使用它來校准我們的雷射器。這個過程現在效率高多了！我們只需要幾分鐘而不是幾個小時對準，因為每個測量過程只需幾秒鐘，而且是可靠的。” Ophir 專家很快澄清了有關軟件使用的問題。

此外，ALPhANOV 的工程師非常欣賞系統定位的靈活性：由於 BeamSquared 可以垂直或水平使用，因此即使在空間受限的環境中也非常適合。

可靠的測量促進創新
尤其是在開發由放大器、光學器件和隔離器組成的集成雷射系統時，必須監測雷射束的輸出參數以檢測光束焦散的任何變化。此外，符合 ISO 標準的 M2 值測量和記錄表明了雷射器的性能。

在一個由 Bpifrance 資助的名為 4F-V2 的國家項目中，開發了幾種新型超大 LMA 纖維。ALPhANOV 測試了這些纖維並比較了它們的行為。BeamSquared 系統被證明在該項目中非常有用，因為它提供了可靠的測量結果並為改進下一代光纖奠定了基礎。總而言之，借助 Ophir BeamSquared 系統，ALPhANOV 的品質得到了顯著提高，並顯著優化了他們的開發流程。

圖 4：使用光學器件、功率計和 BeamSquared 的 4F-V2 測量設置

圖 5：使用 BeamSquared 測量 4F-V2 摻鐿 VLMA 光纖的 M² 示例