DataRay于1988年成立于美国，是全球光束分析仪的主要供应商，产品线包括基于CCD、CMOS和氧化钒微测热辐射计的光束分析相机（163nm到16μm）以及扫描式狭缝光束分析仪（190nm~3.9μm）。本文主要介绍WinCamD系列光斑分析仪的重要参数，使用的传感器芯片类型，像素分辨率，有效传感区的大小等的参数对比，同时为了方便您的选型我们专门介绍了WinCamD系列产品的命名规则，主要的应用和可测得的参数。
所属品牌： DataRay
负责人：孙泽明
联系电话：13692216712 电子邮箱：zmsun@welloptics.cn
WinCamD系列采用先进的能够实时显示和端口供电的USB 3.0 / 2.0相机，并且针对光束成像进行了优化。其使用高分辨率逐行扫描的CCD和CMOS芯片，芯片一般是正方形的设计。CCD芯片采用定制的FPGA和片外14/16位ADC直接寻址。CMOS芯片采用板载RAM，FPGA和USB 3.0 / 2.0处理器以及片上10/12位ADC，有效提高了相机式光束分析仪数据读取速度。使得WinCamD光束轮廓分析仪能够获得最佳的信噪比。
美国DataRay公司是光斑分析仪和光束质量分析仪的一流品牌，主要提供激光光束质量分析仪，包括狭缝扫描式光束质量分析仪、CCD相机式光束质量分析仪、M2因子分析和光斑形貌分析仪系统等。与其同属一流频率且具备竞争力的牌子主要有Ophir和Coherent两个品牌。
WinCamD系列摄像头的光束尺寸校准是基于CCD和CMOS光刻的可追溯精度的内在校准，在所有数据处理过程中都使用芯片和像素的标称尺寸。精确度远高于0.5％，甚至可能优于0.1％。如有要求，DataRay可提供校准和证书。值得注意的是ND滤镜或芯片上的灰尘会影响测量图像和精度。滤波片的的安装也非常简单，很多都是Mount-C螺纹安装的。
WinCamD系列光斑分析仪产品主要规格型号
LCM系列和UCD系列都可用于检测连续激光和脉冲激光的各项参数。LCM单脉冲可捕获的PRR是18Hz，而UCD系列可测量最高20KHz重复频率的脉冲激光。
LCM系列尾缀主要是表示产品的像素大小，如LCM4则是400万像素大小的CMOS芯片的激光断面分析仪; UCD系列的产品尾缀则是描述CCD芯片的尺寸大小, 例如UCD12则是CCD大小为1/2英寸的光束轮廓分析仪; 值得注意的是‐UCD15的CCD大小为1/1.8英寸。从下列的表格中可以发现LCM型号的产品最大像素为400万，是所有产品中像素最大的产品。
LCM系列的有效传感区的大小一般都是11.3*11.3mm，比LCM的大许多，这两个产品的像素单元大小从4.4um到6.45um不等。‐LCM1的像素单元大小是11*11的，所以可测光斑的大小仅有110um。一般来说可检测的最小光斑大小是按像素单元的面积*10来定义，也有按*12来定义它的大小，可测最大光斑的大小的光束束腰半径=有效传感区*55%。这样的定义只具有一般的参考价值。
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WinCamD |
‐LCM4 |
‐LCM2 |
‐LCM1 |
‐UCD12 |
‐UCD15 |
‐UCD23 |
|
像素数量 |
4M |
2M |
1M |
1.4M |
1.9M |
1.4M |
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H x V: |
2048 x 2048 |
1600 x 1200 |
1024 x 1024 |
1360 x1024 |
1600 x 1200 |
1360 x1024 |
|
Sensor image area (mm): |
11.3 x 11.3 |
8.8 x 6.6 |
11.3 x 11.3 |
6.3 x 4.8 |
7.1 x 5.4 |
8.8 x 6.6 |
|
像素尺寸 (µm): |
5.5 x 5.5 |
5.5 x 5.6 |
11 x 11 |
4.65 x 4.65 |
4.4 x 4.4 |
6.45 x 6.45 |
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Min. beam (10 pixels) |
55um |
55um |
110um |
~47um |
~44um |
~65um |
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CW/Pulsed |
CW/Pulsed/Auto Trigger |
|||||
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Max.'every pulse'PRR |
10 Hz |
>30 Hz |
>30 Hz |
~5‐10 Hz |
~5‐10 Hz |
~5‐10 Hz |
|
单脉冲捕获PRR |
18 Hz |
18 Hz |
18 Hz |
20 kHz |
20 kHz |
20 kHz |
NA：No Application
由于WinCamD光束质量分析仪为了方便各种实验应用开发了多种型号，这里介绍一下大概的型号命名规则：
型号中第一个名字一般是BladeCam， WinCamD 和TaperCamD20‐15。主要的特点是：BladeCam像素单元大小为3.2um拥有高分辨率和高集成度的特点。WinCamD则是一款窗口式的光斑分析仪，也是主要的产品型号。TaperCamD20‐15则是一款拥有20*15mm大小的传感CCD的大面积光束分析仪。-LCMxx主要是表示产品是CMOS类型的传感器，-UCDxx主要是表示产品是CCD类型传感器的光束分析仪；其中xx如LCM4中的4则是说明它是一款400万像素大小的CMOS芯片光斑分析仪; UCD系列的产品尾缀xx则是描述CCD芯片实际的尺寸大小；举例：UCD12表明CCD大小为1/2英寸的光斑轮廓分析仪。
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Part Number = |
Camera type |
+ CCD/CMOS chip |
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BladeCam |
‐HR/‐XHR |
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WinCamD |
‐LCM4/‐LCM2/‐LCM1 |
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‐UCD12/‐UCD15/ ‐UCD23/‐UHR/‐XHR |
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TaperCamD20‐15 |
UCD23 |
后面也有说明其适用的波长范围大小的标注，具体如下：
标准: ~350 to 1150 nm
_1310：~350 to 1330 nm. 提供1290纳米长通滤波器和光保护窗
_NIR：~1480 to 1680 nm. 近红外到可见转换荧光粉（铒响应）
_FIR-HR：~2 to 16 um 和 35 μm像素单元, 640 x 480分辨率, 10.9 x 8.2 mm (WinCamD‐FIR2‐16‐HR)
_UV：~2 to 16 um and 35 μm 像素单元, 640 x 480分辨率, 10.9 x 8.2 mm (WinCamD‐FIR2‐16‐HR)
DataRay公司CMOS光斑轮廓分析仪，CCD相机式光束分析仪产品主要应用：
-连续，脉冲激光轮廓分析具体功能如下：
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光斑直径: |
Diameter at two user set Clip levels Gaussian & Second Moment beam diameters Equivalent diameter above a user defined Clip level Equivalent Slit and Knife Edge diameters |
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适用的光束类型： |
高斯，平顶光斑轮廓和等效狭缝轮廓 |
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椭圆程度： |
主轴，短轴和平均直径 轴的自动定位 |
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质心位置： |
相对和绝对 强度加权质心和几何中心 光束漂移显示和统计 |
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平滑滤波片 |
Triangular running filter up to 10% FWHM |
-激光漂移测量以及监控
-光学系统集成和设备准直
-激光和激光系统的现场服务(Field servicing of lasers and laser‐based systems)
-激光M2值测量
-激光发散角测量
WinCamD‐LCM激光断面分析仪，WinCamD‐UCD光束轮廓仪特点：
-NEW WinCamD‐LCM 1” CMOS array with 5.5 μm2, 1, 2, & 4 MPixel Formats available
-同步快门= No Comet Tailing
-刷新率到达50Hz，使用USB 3.0(LCM series is USB 3.0 all others USB 2.0)
-25,000：1电子自动快门，40 ms至1000 ms
-1000:1， SNR（30/60 dB光学/电气）
-脉冲激光自动触发和同步
-大面积TaperCamD选项为20 x 15 mm
-X‐Ray, UV, 1310 nm (p.8), 1475‐1680 nm (p.10) & 2‐16 μm
-兼容Windows 8, 7, Vista and XP, 32 and 64 bit. PC or Mac‐Intel using Parallels or BootCamp
-新型可堆叠MagND滤波器(LCM series only)
-端口供电，灵活的3米电缆，无需外部电源
-WinCamD‐LCM Compact 1.8 x 1.8 “ x 0.8” (20 mm)适用于小光束
-具有片内12/14/16位ADC的数字CCD / CMOS相机（取决于相机）
-4 MB图像缓冲区和板载微处理器
-无窗口传感器标准，无边缘
下列是美国DataRay WinCamD系列光斑分析仪的产品型号以及其对应ID（订货号）的对应表：
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产品型号 |
产品ID |
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WinCamD-FIR8-14-HR |
S-WCD-FIR8-14-HR |
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WinCamD-IR-BB |
S-WCD-IR-BB-7.5 |
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WinCamD-LCM |
S-WCD-LCM |
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WinCamD-LCM-C |
S-WCD-LCM-C |
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WinCamD-LCM-C-1310 |
S-WCD-LCM-C-1310 |
|
WinCamD-LCM-C-S1 |
S-WCD-LCM-C-S1 |
|
WinCamD-LCM-C-UV |
S-WCD-LCM-C-UV |
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WinCamD-LCM-CX |
S-WCD-LCM-CX |
|
WinCamD-LCM-NE |
S-WCD-LCM-NE |
|
WinCamD-LCM-NE-C |
S-WCD-LCM-NE-C |
|
WinCamD-LCM-NE-C-1310 |
S-WCD-LCM-NE-C-1310 |
|
WinCamD-LCM-NE-C-S1 |
S-WCD-LCM-NE-C-S1 |
|
WinCamD-LCM-NE-S1 |
S-WCD-LCM-NE-S1 |
|
WinCamD-LCM-NE-S1.5 |
S-WCD-LCM-NE-S1.5 |
|
WinCamD-LCM-S1 |
S-WCD-LCM-S1 |
|
WinCamD-LCM-S1.5 |
S-WCD-LCM-S1.5 |
|
WinCamD-LCM-TEL |
S-WCD-LCM-TEL |
|
WinCamD-LCM-TEL-S1.5 |
S-WCD-LCM-TEL-S1.5 |
|
WinCamD-LCM-UV |
S-WCD-LCM-UV |
|
WinCamD-THz |
S-WCD-THz |
|
WinCamD-UCD12 |
S-WCD-UCD12 |
|
WinCamD-UCD12-1310 |
S-WCD-UCD12-1310 |
|
WinCamD-UCD12-CW |
S-WCD-UCD12-CW |
|
WinCamD-UCD12-S1 |
S-WCD-UCD12-S1 |
|
WinCamD-UCD12-S2 |
S-WCD-UCD12-S2 |
|
WinCamD-UCD12-TEL |
S-WCD-UCD12-TEL |
|
WinCamD-UCD12-UV |
S-WCD-UCD12-UV |
|
WinCamD-UCD15 |
S-WCD-UCD15 |
|
WinCamD-UCD15-1310 |
S-WCD-UCD15-1310 |
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WinCamD-UCD15-S1 |
S-WCD-UCD15-S1 |
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WinCamD-UCD15-S2 |
S-WCD-UCD15-S2 |
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WinCamD-UCD23 |
S-WCD-UCD23 |
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WinCamD-UCD23-1310 |
S-WCD-UCD23-1310 |
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WinCamD-UCD23-S1 |
S-WCD-UCD23-S1 |
|
WinCamD-UCD23-TEL |
S-WCD-UCD23-TEL |
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WinCamD-UCD23-UV |
S-WCD-UCD23-UV |
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WinCamD-UHR |
S-WCD-UHR |
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WinCamD-UHR-1310 |
S-WCD-UHR-1310 |
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WinCamD-UHR-TEL |
S-WCD-UHR-TEL |
|
WinCamD-UHR-UV |
S-WCD-UHR-UV |
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WinCamD-XHR |
S-WCD-XHR |
|
WinCamD-XHR-1310 |
S-WCD-XHR-1310 |
|
WinCamD-XHR-UV |
S-WCD-XHR-UV |
