BeamSquared

BeamSquared / ビームスクウェア システムは、CW及びパルスレーザ、波長帯域UV~NIR、通信波長に対応したM²ビームアナライザーで、小型なオートメーションツールとなっています。
1.8ミクロン以上のCO²やTHzでは、マニュアルモード(自動オプティカルトレインなし)に
すれば、パイロカムシリーズPyrocamIV又はPyrocamIIIHRを使用して計測できます。
BeamSquared / ビームスクウェアはUltracalTM 補正機能(特許取得済)や、
長い光路のオプティカルトレインにより、他の製品と比較してもより高精度な測定を実現し、
ISO11146に準拠しています。信頼性の高いBeamSquared /ビームスクウェアは、
工業、科学、研究、開発など様々なアプリケーションに対応します。

カメラ

詳細については、以下のセンサーを選択または比較してください。

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カメラベースのM²ビームアナライザー

ISO11146準拠のM2値が手軽に測定可能
1分間以下で自動ビーム品質測定を実現
レーザービーム品質を高品質に調整
簡易操作にて定期的な計測が容易に可能
比類ないUltracal™ ベースライン補正機能
自動減衰調整
縦置き、横置きとフレキシブルに設置可能
汎用型(パルス、CWレーザ対応)
コンパクト設計
266nm~10.6μmまで対応カメラ有り
BeamSquared / ビームスクウェア システムは、CW及びパルスレーザー、波長帯域UV~NIR、通信波長に対応したビームアナライザーで、小型なオートメーションツールとなっています。1.8ミクロン以上のCO2やTHzでは、マニュアルモード(自動オプティカルトレインなし)にすれば、パイロカムシリーズPyrocamIV又はPyrocamIIIHRを使用して計測できます。BeamSquared / ビームスクウェアはUltracalTM 補正機能(特許取得済)や、長い光路のオプティカルトレインにより、他の製品と比較してもより高精度な測定を実現し、ISO11146に準拠しています。信頼性の高いBeamSquared /ビームスクウェアは、工業、科学、研究、開発など様々なアプリケーションに対応します。

オートマチックM²測定

BeamSquared / ビームスクウェアは、ISO準拠のレーザービーム解析システムです。オプティカルトレインは固定レンズを使用して、ニアフィールドとファーフィールドを自動的に移動します。レンズとカメラは装置の一方に固定されています。すべての計測と移動はBeamSquared / ビームスクウェアのソフトウェアによって自動的に制御されます。BeamSquared / ビームスクウェアシステムは前モデルと比較して、計測時間が2-3倍改善され、瞬時に計測が可能となりました。

マニュアルM²測定

マニュアルモードではNIR (特にTHz以上の) 波長域の測定や、様々な ビームのサイズに対応します。使用時にはマニュアルのレールやアッテネーションが必要です。
特徴
オートまたはマニュアル操作
ハードウェア
  カメラ:SP920, Xeva, Py rocam III HR または Py rocam IV
  RFレンズリーダー
  現行レンズの時のみ動作可能
   レンズ初期設定データ (焦点距離, 校正波長, マテリアル等)
  ライブモードでシャッターのみ開放
  設定時のテーブル及びアッテネータ校正 (各動作の前にホームに戻る)
ハードウェアトリガ ーサポート
高速(旧バージョンM²-200sシステムと比較)
インターフェース
  選択可能なテーマカラー (MKS初期設定)
  スプラッシュ画面 進行バー付き
2D表示
  選択可能なカラーパレット
  起動時以外マニュアルカーソル(またはセントロイドにカーソル)
火線表示
  各フレーム選択
  オートアパチャー
  除外ポイント
動作情報表示
  ビームを検出(ミスアライメント / 過剰に暗い / 明るい / 大きい / 小さいビーム)
 
オプション:ミスアライメントビームの取り消し
編集可能な設定 (波長, レーザからボックスまでの距離, レーザからレンズ/集光距離 マニュアルモード)
計算
  フレーム結果(トータル, 最小, ピーク, パーセンテージ(口径), 平均パワー密度, ビーム幅, セントロイド, ピーク,クロスセクショナルエリア)
  レーザー結果 (ビームウエスト幅, 拡がり, ウエスト位置 レイリー長, M2, K, BP P, 非点収差, 非対称)
  レンズ後の結果 (ビームウエスト幅, 拡がり,ウエスト位置 レイリー長, 非点収差, 非対称)
  レンズ有効焦点距離
  フィットされた/計測された拡がり
  ビーム幅計算サポート
   D4σ
   ナイフエッジ 10/90 及びプログラム制御
   EPSA (Power in a Bucket)
複数ラン
  結果統計
  進行インジケーター
シングルページレポート
  設定情報
  結果
  統計
  火線チャート
ロギング / エクスポートデータ
  .CVS File

計測制度

Spiricon のビームプロファイラは高精度なレーザ計測器として世界的に高く評価されています。Ultracal補正機能(特許取得済)は
ビーム径の測定やノイズ中の微弱な信号を得るために極めて重要な負のシグナルを保有することで、高精度で再現性の良い計測を可能にしており、
業界一の高精度レーザービーム解析を実現しています。

レーザ計測に最適な設計

SpiriconのビームアナライザーBeamSquared/ビームスクウェアは、様々なレーザー計測の環境において高い要求に対応した設計となっています。1日3回、7時間連続オペレーションにも対応可能な高耐久設計です。精密なベースプレートと内部の光学設計により、初期設定やアライメントの時間が短縮されます。レンズホルダーに装着されたRFIDチップにシステム初期設定が保存されており、レンズカートリッジがシステムに装着されると自動的にアップロードされるので、ユーザーは初期設定ファイルを読み込む必要がありません。Spiriconが長年に渡り証明してきた卓越した技術に基づいて設計されたBeamSquared/ビームスクウェアは、全てのユーザで簡単に使用可能なレーザービームアナライザシステムです。

計測項目

BeamSquared /ビームスクウェアはX及びY軸両方の
ビームプロファイル計測と下記のパラメーターを表示します。
 ウエスト幅
 拡がり角
 ウエスト位置
 レイリー長
 M2またはK, BPP
 非点収差
 非対称性

主な機能

ModelBSQ-SP920BSQ-XC130BSQ-ABSQ-PY-M
General
Camera modelSP920XC130BeamSquared® software, software license, and optical train, no camera includedPyrocam™ IIIHR or Pyrocam™ IV
Sensor typeSilicon CCDInGaAs CCDSoftware only, camera and optical train not included. See individual camera data sheets
Wavelengths266 – 1100nm900 – 1700nm(1)
Active area7.1mm x 5.3mm9.6mm x 7.6mm
Elements1624 x 1224320 x 256
Effective pixel4.4μm x 4.4μm30μm x 30μm
Dynamic range60dB68dB
Frame rate15 fps100 fps
InterfaceUSB 2.0 and 3.0
Accuracy±5% typical, ±10% waist location and Rayleigh length typical
Measurement cycle time<1 minute typical, depending on setup conditions and operating mode
Camera attachmentStandard C-mount, 90° camera on axis rotation
Translation systemStep-motor driven ball screw
Resolution0.05mm
ComplianceCE, China RoHS
Standard optics
Lenses included(2)266-440nm UV 500mm FL
430-700nm VIS 500mm FL
430-700nm VIS 400mm FL
650-1000nm NIR 400mm FL
1000-1700nm Extended NIR 400mm FL
1000-1700nm Extended NIR
400mm FL
650-1000nm NIR 400 FL
266-440nm UV 500mm FL
430-700nm VIS 500mm FL
430-700nm VIS 400mm FL
650-1000nm NIR 400mm FL
1000-1700nm Extended NIR 400mm FL
N/A
Attenuation range
 Nominally from ND 1.0 to ND 4.8. Actual values vary with wavelength.N/A
Damage limits(3)
 0.15 mW/cm² CW mode
1.0 µJ/cm² pulse mode
Both of the above for an M²=1 @ 1064nm
100 mW/cm²Depends on type of the cameraSee camera data sheets
Optical limits
Wavelength range266 to 1100nm900 to 1700nmDepends on type of the camera1.06 to 3000μm
Beam sizeBeamSquared Auto Mode 1mm – 10mm Varies with wavelength, waist size, location, and M²Pyrocam IIIHR 0.8mm – 10mm max
Pyrocam IV 0.8mm – 20mm max
Depends on customer mechanics and lens
Minimum beam width44µm300µmN/A800μm
Software
BeamSquared SoftwareFast scan method (1 minute) for automatic (ISO) and manual M² measurement
Environmental
Storage temperature-30° C to 65° CN/A
Storage humidity95% maximum (non-condensing)N/A
Operating temperature10° C to 40° CN/A
Operating humidity95% maximum (non-condensing)N/A
Power requirements(4)
Input voltage90 – 264 V ACN/A
AC Line current1.6 AN/A
Line frequency47Hz to 63HzN/A
Physical
Weight26 lbs. w/o cameraN/A
Dimensions217.2mm X 459.5mm X 156.3mmN/A
Ordering information
Part NumberSP90502SP90444(5)SP90445SP90410
Notes:(1) For wavelengths between 1300-1400nm inner reflections have been observed that may impact beam measurement
(2) Different lenses are required for different wavelength regions, spot sizes and divergences, Additional lenses must be ordered separately.
(3) CCD cameras can be damaged by power in excess of 0.15 mW/cm² or energy in excess of 1 μJ/cm². BeamSquared employs a focusing optic. While it may be that the laser input power or energy measures well below this damage threshold, it can easily exceed these levels when focused onto the camera sensor. Use caution and error on the side of safety. CCD cameras can be costly to repair or replace.
(4) For the optical train only. The PC computer supplies the power for the system components, such as the CCD camera.
(5) P/N for USA only, for any other country please consult Ophir representative
  • BeamSquared ビームスクウェアード ソフトウェア
    BeamSquared ビームスクウェアードは、ISO M2計測に対応した使いやすく、自由度の高いソフトウェアが付属します。(上記をクリックするとソフトウェアのページからダウンロードできます。)

FAQ

Are the BeamSquared lenses interchangeable from one BeamSquared unit to another?

Because of the design of the lenses for the new BeamSquared, you will be able to use lenses on multiple systems. We have included an RFID chip on each lens which holds the information for that lens. We have also programmed the BeamSquared optical trains to have their calibration information stored in the device. With this improvement the configuration files for pairing optical trains and lenses are no longer required making lenses interchangable.

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Can any BeamGage camera be used with a BeamSquared system?

BeamGage systems and BeamSquared systems are separate and the cameras with them are not always interchangeable. However, if you currently have an SP300, SP920, XC-130, or one of our Pyrocam IIIHR or IV cameras, you can upgrade these cameras to be compatible with the BeamSquared software (Note: Pyrocams are not compatible with the optical train).
 
The cameras sold with BeamSquared systems are not licensed for use with BeamGage. This is an optional item that can be purchased that would allow further analysis with the camera outside of the BeamSquared software.

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Does the BeamSquared internally provide all the necessary attenuation for operation with the direct laser beam?

Before allowing laser energy to enter the instrument, it is important to limit the beam intensity. Excessive laser energy may cause damage to the camera or the internal components of the BeamSquared optical train. 

 

Typically, a CCD camera sensor can be damaged at energy levels in excess of 1 mJ/cm² or at power levels greater than .15 mW/cm². Adjust these input limits downward based on the likely focused spot size resulting from your M² lens focal length. Beam splitters and/or filters may be used to attenuate the beam, but care must be used to prevent the introduction of distortions.

 

During an M² measurement operation, the peak energy density that reaches the camera will change, potentially over several orders of magnitude. This is a result of the camera effectively moving from a larger unfocused spot near the lens, into and through the focus at the waist, and then out again to an unfocused spot (see the Adjusting Brightness section in the manual). The Linear attenuators in the optical train will automatically adjust to accommodate these changes in beam intensity, so long as  the operator, has prudently selected the initial beam intensity. Thus, it is the operator's responsibility to attenuate the laser sufficiently to operate within the safe dynamic range of the BeamSquared system.

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When in the laser life cycle is the M2 measurement the most important?

M² measurement is important if the stability of your laser is important to your process. Taking M² measurements on a frequent basis allows you to see if your laser is stable from time to time. If the results of the M² measurement fluctuate and a noticeable change happens over time, this could help identify problems with consistency in the laser and help prevent negative results to your process where the laser is being utilized.

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Why can my M² unit have an M² measurement less than 1?

There are two common occurrences when M² results are less than 1.  The first and most common of these results from the operator entering the wrong wavelength value. In this case the results are often well below 1, in the .8-.9 range. The second most common cause is due to nominal accuracy tolerances. These are normal and expected. With a 5% M² tolerance results from ~.95 to ~1.05 are possible. Averaging runs will normally return a mean value to something > 1, but not always.

 

It has been suggested that if the M² results are computed to be < 1 we should display a 1 as the answer. However the algorithms in the BeamSquared software make computations and report results as the input settings and the beam samples dictate. This is done to provide useful information to the operator rather than to try and conceal the issue. 

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I have an M2-200s unit and a BeamSquared. Can I run both from the same computer?

The two software programs and their motion controller drivers cannot be installed concurrently. The M2-200s software only supports up to Windows 7 operating systems and uses older motion controller drivers where the BeamSquared software supports up to Windows 10 and uses updated motion controller drivers that are not compatible with the M2-200s system.
To operate them from the same computer requires that the computer be a Windows 7 operating system and that you uninstall the previous program including the motion controller drivers first, then reboot the computer before you can install the other software with its motion controller drivers.

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