3分钟读懂：实验条件对激光光斑的影响究竟有多大？

常见的光斑类型

在实际应用中，我们常见的光斑类型丰富多样，例如平顶光斑，其在有效区域内光强分布相对均匀，近似呈现为平顶形状，故而得名。又如高斯光斑等，它们各自具有独特的特性和应用场景。

激光的单横模

然而，对于激光光斑的理解，不能仅仅停留在表面的形状认知上。其中，激光的单横模便是一个需要深入探究的概念。单横模是指激光在谐振腔内振荡时所形成的特定横向模式，像TEM₀₀（基模）、TEM₀₁、TEM₁₀等。

每一种横模都对应着独特的光场分布和强度分布特性，这主要取决于激光谐振腔的结构、尺寸以及腔内的光学特性等因素。需要注意的是，单横模强调的是光场在横截面上的分布模式，而非仅仅是光斑的几何形状。以TEM₀₀模为例，它通常呈现出中心对称的高斯分布光强，在理想状况下，其光斑形状为圆形。但倘若经过一些特殊的光学处理，光斑形状可能会转变为椭圆形等，但它仍然属于TEM₀₀单横模。由此可见，某些特定的单横模在未经过特殊光学处理时，或许会对应着某种典型的光斑形状，但绝不能将两者简单等同。因为光斑形状可以通过多种方式在不改变横模的情况下进行改变，而单横模描述的是光场的内在分布特性，并非仅由光斑形状所决定。

光斑的稳定性

在激光应用的诸多场景中，光斑的稳定性至关重要。那么，如何描述光斑的稳定性呢？以下是几个关键的方面：
其一，光强稳定性，它指的是光斑在时间和空间上光强分布的变化情况。

通常采用相对光强波动幅度来衡量，即光斑在一段时间内或在不同位置处光强的最大值与最小值之差与平均光强的比值。
其二，位置稳定性，主要描述的是光斑在空间中的位置变化情况，涵盖了光斑中心位置的漂移以及光斑整体的晃动。这在一些对高精度定位有需求的应用中尤为关键。
其三，形状稳定性，涉及光斑几何形状的保持程度，即光斑在传播过程中或受到外界因素影响时，其形状（如圆形、椭圆形、矩形等）的变化情况。例如在激光通信中的光束整形应用中，若形状不稳定，极有可能导致信号传输质量下降。
其四，模式稳定性，对于具有特定模式（如TEM模式）的光斑，模式稳定性描述的是光斑模式纯度的保持情况。在高功率激光系统中，倘若模式不稳定，可能致使激光光束质量下降，进而影响激光的传输和聚焦特性。

专业的检测设备

为了更精准地测量和分析激光光斑的各项参数，专业的检测设备不可或缺。景颐光电自主研发的光斑测定仪便是其中的佼佼者。该光斑测定仪采用大口径的COMS传感器，相机口径可达23mm，芯片尺寸大，可达22.5mm*22.5mm，精度高，单像元尺寸可达11um。其光斑检测直径范围为110μm~22.5mm，标配衰减片，方便操作，还可选更高功率衰减配置，功率范围可达1000W。同时，它支持手动和自动实时曝光及增益调节，具备多种强大的测量功能，如光斑直径（长轴/短轴，X/Y方向）、椭圆度、高斯拟合度、能量分布、光束位置、发散角Pass/Fail设置、高速度、高分辨率显示2D和3D伪彩色光束轮廓、实时进行光斑的伪彩色2D显示、长短轴的高斯曲线显示、支持控制相机的曝光、增益和分辨率、支持参数的统计分析、记录和导出参数，或者生成报告、读取光斑图片并测量参数、多选择的图片保存功能、支持USB3.0接口、图形化界面，易上手，可自由设置，并且可定制拓展功能。

景颐光电设备的应用

景颐光电的这款光斑测定仪在多个领域都有着广泛的应用。例如在激光器光斑测量中，能够精准地获取光斑的各项参数，为激光器的性能优化提供有力支持；在激光光斑模式缺陷检测方面，可及时发现光斑模式中的缺陷，保障激光系统的正常运行；在准直器光斑检测中，有助于提高准直器的精度和性能；在光纤对准耦合分析中，能够实现更高效的光纤耦合，提高信号传输效率；在光学器件质量检查中，可对光学器件的质量进行全面评估；在外光路准直等应用中，也发挥着重要作用。

景颐光电设备的光斑优势

景颐光电光斑测定仪的光斑优势显著。良好的光斑质量意味着光束具有较高的方向性和较小的发散角，能够更精准地聚焦到目标区域。同时，光斑质量好通常伴随着光强分布均匀且稳定，这使得实验结果具有良好的重复性和可操作性。此外，优质的光斑模式纯净，杂散光和高阶模式的成分少，能有效降低对实验环境和其他光学元件的干扰。在光纤耦合等实验中，光斑质量好的激光能更好地与光纤的模式相匹配，从而提高耦合效率。

激光光斑作为激光技术的核心要素之一，其特性和稳定性对于众多应用领域都具有至关重要的意义。而景颐光电的光斑测定仪，凭借其先进的技术和卓越的性能，为激光光斑的精确测量和分析提供了可靠的保障，在推动激光技术的发展和应用方面发挥着重要作用。

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