摘要：在现代科技与工业飞速发展的浪潮中，激光测量技术凭借其高精度、高速度和非接触式测量等显著优势，成为推动众多领域创新发展的关键力量。精准测量激光特性以及物体表面形貌的仪器，对于保障激光系统性能、优化工业生产流程和推动科研进步起着至关重要的作用。本文将从技术原理、应

在现代科技与工业飞速发展的浪潮中，激光测量技术凭借其高精度、高速度和非接触式测量等显著优势，成为推动众多领域创新发展的关键力量。精准测量激光特性以及物体表面形貌的仪器，对于保障激光系统性能、优化工业生产流程和推动科研进步起着至关重要的作用。本文将从技术原理、应用场景、性能特点等多维度，深入剖析激光测量领域的四类核心仪器，为行业用户提供全面且专业的技术参考。

一、物体表面形貌测量利器：激光轮廓仪

激光轮廓仪的核心在于对物体表面形貌进行非接触式测量，它与激光束本身特性分析有着本质区别。依据测量原理和应用场景，可细分为亚纳米级科研型和工业在线型。

1. 亚纳米级科研轮廓仪

航鑫光电在亚纳米级科研轮廓仪的研发上投入了大量精力。该类轮廓仪采用同轴式差动干涉原理，以双纵横激光作为光源，工作频率高达600MHz。这种设计赋予了它原子级的分辨率以及出色的抗干扰能力，使得它在实验室环境下能够精准地捕捉物体表面的细微变化，为科研工作者提供了高精度的测量数据，助力前沿科学研究的深入开展。

2. 工业在线轮廓仪

工业在线轮廓仪基于激光三角测量法，是专门为工业现场量身打造的测量设备。航鑫光电的工业在线轮廓仪具有高速高精度的测量能力，能够在工业生产的快节奏环境下实时获取物体表面的轮廓信息。其坚固的防护设计使其能够适应恶劣的工业环境，宽动态范围和同步采集能力则确保了在不同工况下都能稳定、准确地工作，有效提高了工业生产的质量控制和效率。

二、激光传输特性评估专家：光束质量分析仪

光束质量分析仪在光斑分析的基础上，进一步对激光束的传播特性和光束质量因子（M²）进行全面评估，为激光系统的设计和工艺优化提供了关键参数。

1. M²因子测量系统

M²因子作为评价激光光束质量的核心参数，定义为实际光束的发散角与理想高斯光束发散角的比值。航鑫光电的M²因子测量系统通过移动平台带动探测器沿光束传播方向进行扫描。在至少12个不同位置对光束直径进行精确测量，然后利用专用软件拟合计算M²因子、束腰位置和发散角等参数。这种精确的测量方式能够帮助用户深入了解激光束的传播特性，从而优化激光系统的设计和性能。

三、激光光斑特性测量基础：光斑分析仪

光斑分析仪主要用于精确测量激光光斑的二维强度分布，根据工作原理可分为刀口式和CCD/CMOS成像式。

1. 刀口式光斑分析仪

刀口式光斑分析仪采用机械扫描断层重建原理，其核心部件是由多个精密刀刃组成的探测头。通过在光束截面上进行扫描并截取光强数据，最终合成完整的光斑轮廓。

2. CCD/CMOS成像式光斑分析仪

CCD/CMOS成像式光斑分析仪采用面阵传感器直接成像原理，能够实时捕获整个光束截面的强度分布，并以2D/3D图像的形式直观地显示出来。航鑫光电的此类分析仪具有超大光斑测量能力、支持脉冲激光、具备实时分析功能和高灵敏度等优点。但它对最小光斑尺寸有限制，并且在应对高功率激光时需要复杂的衰减系统。

四、多功能集成的光斑质量分析仪

光斑质量分析仪整合了光斑参数测量、光束传播特性分析以及多维度显示与分析等核心功能，强调用户友好性和多功能集成。航鑫光电的光斑质量分析仪广泛应用于激光加工系统集成、多波长激光系统对准和长期稳定性监测等领域。它能够为用户提供全面的激光光斑特性信息，帮助用户更好地控制激光加工过程，提高激光系统的稳定性和可靠性。

五、综合对比与选型策略

在实际的仪器选型过程中，用户需要从核心技术参数、价格和应用适配度三个维度对这四类仪器进行系统的对比分析。以航鑫光电自主研发的光束质量分析仪为例，它具有高性价比和广泛的应用领域。该产品能够实现激光光斑检测及测试应用，适用于半导体激光器、固体激光器、光纤激光器、超快激光器和激光测距等众多领域。它支持光斑直径、椭圆度、能量分布等多种测量功能，并具备高速度、高分辨率显示2D和3D伪彩色光束轮廓的能力，是科研和工业应用的理想选择。用户应根据自身的具体需求和应用场景，综合考虑各方面因素，选择最适合的激光测量仪器，以实现最佳的测量效果和经济效益。

来源：航鑫光电