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DataRay公司CMOS光斑轮廓分析仪,CCD相机式光束分析仪

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CCDCMOS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14/16ADC直接寻址。CMOS芯片采用板载RAMFPGAUSB 3.0 / 2.0处理器以及片上10/12ADC,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。

WinCamD系列摄像头的光束尺寸校准是基于CCDCMOS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‐LCM激光断面分析仪,WinCamD‐UCD光束轮廓仪特点:

-NEW WinCamDLCM 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)

-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

-WinCamDLCM Compact 1.8 x 1.8 x 0.8 (20 mm)适用于小光束

-具有片内12/14/16ADC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

-25,0001电子自动快门,40 ms1000 ms

-1000:1 SNR30/60 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

-XRay, UV, 1310 nm (p.8), 14751680 nm (p.10) & 216 μm

-兼容Windows 8, 7, Vista and XP, 32 and 64 bit. PC or MacIntel using Parallels or BootCamp

 

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:

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

适用的光束类型:

高斯,平顶光斑轮廓和等效狭缝轮廓

椭圆程度:

主轴,短轴和平均直径  轴的自动定位

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

平滑滤波片

Triangular running filter up to 10% FWHM

-激光M2值测量

-激光发散角测量

-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 laserbased systems)

 

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PRR18Hz,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‐UCD15CCD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4.4um6.45um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。

 

WinCamD

LCM4

LCM2

LCM1

UCD12

UCD15

UCD23

像素数量

4M

2M

1M

1.4M

1.9M

1.4M

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

Min. beam (10 pixels)

55um

55um

110um

~47um

~44um

~65um

CW/Pulsed

CW/Pulsed/Auto Trigger

Max.'every pulse'PRR

10 Hz

>30 Hz

>30 Hz

~510 Hz

~510 Hz

~510 Hz

单脉冲捕获PRR

18 Hz

 18 Hz

18 Hz

20 kHz

20 kHz

20 kHz

NANo 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 TaperCamD2015。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。TaperCamD2015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xxLCM4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。

 

Part Number =

 Camera type

 + CCD/CMOS chip

BladeCam

HR/XHR

WinCamD

LCM4/LCM2/LCM1

UCD12/UCD15/ UCD23/UHR/XHR

TaperCamD2015

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 35 μm像素单元, 640 x 480分辨率, 10.9 x 8.2 mm (WinCamDFIR216HR)

_UV~2 to 16 um and 35 μm 像素单元, 640 x 480分辨率, 10.9 x 8.2 mm (WinCamDFIR216HR)

 

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:

产品型号

产品ID

WinCamD-FIR8-14-HR

S-WCD-FIR8-14-HR

WinCamD-IR-BB

S-WCD-IR-BB-7.5

WinCamD-LCM

S-WCD-LCM

WinCamD-LCM-C

S-WCD-LCM-C

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

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

WinCamD-UCD15-S1

S-WCD-UCD15-S1

WinCamD-UCD15-S2

S-WCD-UCD15-S2

WinCamD-UCD23

S-WCD-UCD23

WinCamD-UCD23-1310

S-WCD-UCD23-1310

WinCamD-UCD23-S1

S-WCD-UCD23-S1

WinCamD-UCD23-TEL

S-WCD-UCD23-TEL

WinCamD-UCD23-UV

S-WCD-UCD23-UV

WinCamD-UHR

S-WCD-UHR

WinCamD-UHR-1310

S-WCD-UHR-1310

WinCamD-UHR-TEL

S-WCD-UHR-TEL

WinCamD-UHR-UV

S-WCD-UHR-UV

WinCamD-XHR

S-WCD-XHR

WinCamD-XHR-1310

S-WCD-XHR-1310

WinCamD-XHR-UV

S-WCD-XHR-UV

 

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