出射光束平行度檢測的核心項目解析

一、發(fā)散角測量

• 使用準(zhǔn)直儀配合位置傳感器，測量光束在遠(yuǎn)場（如數(shù)米外）的光斑尺寸。
• 通過公式 ?=arctan?(Δ?/2?)θ=arctan(Δd/2L) 計算發(fā)散角（Δ?Δd為光斑直徑變化，?L為傳播距離）。 評判標(biāo)準(zhǔn)：工業(yè)激光器通常要求發(fā)散角＜1 mrad，高精度場景需＜0.1 mrad。

二、光束直徑變化率檢測

• 在多個固定距離點（如1m、5m、10m）測量光束直徑，計算變化率。
• 使用CCD相機或光束分析儀捕捉光斑并提取直徑數(shù)據(jù)。 評判標(biāo)準(zhǔn)：理想平行光束直徑變化率趨近于0，實際應(yīng)用中需根據(jù)場景設(shè)定閾值。

三、光斑形狀分析

• 采集光斑圖像，計算橢圓度（長短軸比值）及強度分布均勻性。
• 使用軟件分析光斑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)或畸變（如桶形/枕形失真）。 評判標(biāo)準(zhǔn)：高質(zhì)量平行光束的光斑接近圓形，且強度分布呈高斯或平頂分布。

四、波前平整度檢測

• 采用干涉儀（如菲索干涉儀）生成干涉條紋，分析波前相位分布。
• 計算波前誤差（RMS值）及峰谷值（PV值）。 評判標(biāo)準(zhǔn)：精密光學(xué)系統(tǒng)要求波前誤差＜λ/10（λ為波長）。

五、光軸穩(wěn)定性測試

• 連續(xù)監(jiān)測光束中心位置（如使用四象限探測器），記錄偏移量。
• 結(jié)合振動隔離臺，排除外部干擾，測試長期漂移特性。 評判標(biāo)準(zhǔn)：高穩(wěn)定系統(tǒng)要求漂移量＜1%光束直徑/小時。

六、M²因子測定

• 測量光束在近場（聚焦位置）和遠(yuǎn)場的束腰直徑及發(fā)散角。
• 通過公式 ?2=??0?4?M2=4λπω0?θ? 計算（?0ω0?為束腰半徑，?θ為發(fā)散角）。 評判標(biāo)準(zhǔn)：工業(yè)激光器通常M²＜1.3，單模光纖激光器可達(dá)M²≈1.05。

七、環(huán)境因素敏感性測試

• 在溫控箱中模擬極端環(huán)境，監(jiān)測發(fā)散角及光斑形變。
• 對比不同濕度下的光束指向穩(wěn)定性。 評判標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)應(yīng)用環(huán)境制定（如溫度每變化1℃，發(fā)散角偏移＜0.01 mrad）。

檢測標(biāo)準(zhǔn)與場景適配

• 激光切割：側(cè)重發(fā)散角與光斑直徑穩(wěn)定性，確保切口精度。
• 空間通信：嚴(yán)格要求波前平整度與光軸穩(wěn)定性，減少信號衰減。
• 生物成像：重視光斑均勻性，避免成像偽影。