ビームプロファイラー 選定ガイド
Dataray社では、大きく分けて、『カメラ型』と『スリットスキャン型』の2種類原理のビームプロファイラーを取り扱っています。
それぞれ、複数のモデルをラインアップしており、用途にふさわしいモデルを選定するには、いくつかの基本的にな質問に答える必要があります。
- 波長：広い波長範囲のシステムが必要ですか ? それとも限定されたスペクトルで十分ですか ?
- ビーム径：ビームは小さい（数マイクロン）ですか、それとももっと大きい、mmの範囲ですか ?
- パワー / エネルギー：扱うのはµW/µJ、mW/mJ、それともそれ以上のパワーですか？減衰／サンプリングが必要ですか ?
- 精度：どの程度の測定精度が必要ですか ?
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CW / パルス： ビーム発振は連続波（CW）ですか ?それともパルス波ですか ?
パルスの場合、繰り返し、パルスエネルギー、パルス幅、パルス再生率（PRR）はどの程度ですか ?
次にどのような値の測定が必要ですか？
- ビーム径
- ビームのXY位置、移動
- ビームのXYZ焦点位置
- ビーム拡がり、指向性、ポインティング
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ビームの形状
（ガウシアン、トップハット、ラインプロジェクション、楕円） -
ビーム品質
（M²伝播パラメーター、均一性 等）
これらの質問に答えることで、ビームを最も適切に測定できるプロファイラーの選定が絞り込まれます。
カメラ型ビームプロファイラー
カメラ型ビームプロファイラーは、その手軽さから最も広く使用されます。しかし、非常に小さいビーム（32マイクロン以下のサイズ）に必要な最高解像度には欠けています。
パルスレートが低い、不規則な（非ガウシアン）形状のレーザーをお持ちの場合、または汎用ビームプロファイラーをお探しの場合には、カメラ型良い選択となります。
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| モデル | |||||
| イメージエリア ［mm］ | 11.3 x 11.3 | 25 x 25 | 6.6 x 5.3（HR） 6.5 x 4.9（XHR） |
9.6 x 7.7 ～ 28.8 x 16.2 |
10.88 x 8.16 |
| センサー | 1” CMOS | 1” CMOS | 1/2” CMOS | SWIR CQD（1550） eSWIR CQD（2000） |
VOx マイクロボロメーター |
| 解像度 | 2048 x 2048 | 2048 x 2048 | 1280 x 1024（HR） 2048 x 1536（XHR） |
640 x 512 ～ 1920 x 1080 |
640 x 480 |
| 画素数 | 4.2 MPixel | 4.2 MPixel | 1.3 MPixel（HR） 3.1 MPixel（XHR） |
327 kPixel ～ 2.07 MPixel |
307 kPixel |
| ピクセルサイズ ［μm］ | 5.5 x 5.5 | 12.5 x 12.5 | 5.2 x 5.2（HR） 3.2 x 3.2（XHR） |
15 x 15 | 17 x 17 |
| 波長帯 | 355～1150 nm （標準） ※オプションあり |
355～1150 nm （標準） ※オプションあり |
355～1150 nm （標準） ※オプションあり |
400～1700 nm（1550） 350～2000 nm（2000） |
Broadband MWIR/ FIR: 2 - 16 µm |
| - UV | ○ | ○ | ○ | — | — |
| - VIS | ○ | ○ | ○ | ○ | — |
| - NIR | ○ | ○ | ○ | ○ | — |
| - SWIR | ○*1 | — | ○*1 | ○ | — |
| - MWIR | — | — | — | — | ○ |
| - FIR | — | — | — | — | ○ |
| インターフェース | USB 3.0 Port-powered | USB 3.0 Port-powered | USB 3.0 Port-powered | GigE or USB3.0 | USB 3.0 Port-powered |
| CＷ or パルス | CW, Pulsed, Auto Trigger |
CW, Pulsed, Auto Trigger |
CW | CW, Pulsed, Auto Trigger |
CW, Pulsed > 1 kHz |
| シャッタータイプ | Global | Global | Rolling | Global | Rolling |
| シングルパルス （キャプチャー）PRR |
12.6 kHz | 12.6 kHz | N/A | N/A | N/A |
| 最小ビーム ［μm］ | ～ 55 | ～ 55 | ～ 52 | 150 | ～ 170 |
| 最大フレームレート ［Hz］ | 60 + | 60 + | 20 + | 25 | 7.5 |
| シグナル to RMSノイズ | 2,500 ： 1 | 2,500 ： 1 | 1,000 ： 1 | ≥2,100 ： 1 | ≥1,000 ： 1 |
| 電子シャッター ダイナミックレンジ ［dB］ |
44 | 44 | 41 | 20 | N/A |
| ADC | 12-bit | 12-bit | 10-bit | 14-bit | 14-bit |
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*1蛍光体コーティングオプション有の場合
スリットスキャン型（走査スリット型）ビームプロファイラー
スリットスキャング型のビームプロファイラーは、数十マイクロン以下の非常に小さいビームに必要な高解像度を提供します。また、リーズナブルな価格のカメラ型では、測定できない波長範囲をカバーします。 パルスレーザーを測定する場合、繰り返しが5KHｚ以上必要になります。 スリットスキャング型のプロファイラーは、ビームの画像を提供しません（多くの場合、XYまたはXYZΘΦのプロファイリング計測だけで十分です）
Beam’R2とBeamMap2の違い
Beam’R2はシングルプレーンのスキャニングスリットビームプロファイラーであり、BeamMap2はマルチプレーンのスキャニングスリットプロファイラーです。
BeamMap2には、異なる4つのz平面にx-yスリットのペアがあります。これにより、発散やM2ビーム品質分析などのリアルタイムのマルチプレーン測定が可能です。BeamMap2の機能に匹敵するためには、Beam’R2には移動ステージが必要です。Beam’R2は小さいビームの測定に優れており、最小2マイクロンのビームを直接測定することができます
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| モデル | ||
| 主な特長 | X軸 ・ Y軸プロファイル合成 | X ・ Y ・ Z軸 ・ θ ・ Φ リアルタイム測定、 フォーカスポイント測定、 ポインティング ・ 拡がり ・ コリメーション測定、 およびM² リアルタイム測定 |
| インターフェース | USB 2.0 Port-powered | USB 2.0 Port-powered |
| CW or パルス | CW; パルスレーザー‚ Φ µm ≥ [500/(PRR in kHz)] | CW; パルスレーザー‚ Φ µm ≥ [500/(PRR in kHz)] |
| 波長帯 | Si ディテクター ： 190 ～ 1150 nm InGaAs ディテクター ： 650 ～ 1800 nm Si + InGaAs ディテクター ： 190 ～ 1800 nm Si + InGaAs (extended) ディテクター ： 190 ～ 2300 or 2500 nm |
Si ディテクター ： 190 ～ 1150 nm InGaAs ディテクター ： 650 ～ 1800 nm Si + InGaAs ディテクター ： 190 ～ 1800 nm Si + InGaAs (extended) ディテクター ： 190 ～ 2300 or 2500 nm |
| - UV | ○ | ○ |
| - VIS | ○ | ○ |
| - NIR | ○ | ○ |
| - SWIR | ○ | ○ |
| - MWIR | — | — |
| - FIR | — | — |
| X-Y-Z Profiles, plus Θ-Φ | N/A | 可能 |
| ベスト分解能 | 0.1 µm | 0.1 µm |
| 最小ビーム径※ | 2 µm | 2 µm |
| 測定可能ビーム径 | Si ディテクター ： 5 µm ～ 4 mm InGaAs ディテクター ： 10 µm ～ 3 mm InGaAs (extended) ディテクター ： 10 µm ～ 2 mm |
Si ディテクター ： 5 µm ～ 4 mm InGaAs ディテクター ： 10 µm ～ 3 mm InGaAs (extended) ディテクター ： 10 µm ～ 2 mm |
| 更新レート | 5 Hz リアルタイム（adjustable 2-10 Hz） | 5 Hz リアルタイム（adjustable 2-10 Hz） |
| M² 測定 | アクセサリー（M2DU-BR）使用時に可能 | 可能 - リアルタイム |
| フォーカスポイント測定 | アクセサリー（M2DU-BR）使用時に可能 | 可能 - リアルタイム |
| ポインティング / 拡がり測定 | アクセサリー（M2DU-BR）使用時に可能 | 可能 - リアルタイム |
| コリメーション測定 | アクセサリー（M2DU-BR）使用時に可能 | 可能 - リアルタイム |
| Switched Gain（Opt. dB） | 32 dB | 32 dB |
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※Knife-Edgeモード使用時