在醫(yī)學、工業(yè)生產(chǎn)、激光打印、激光打標、激光焊接、激光切割以及光纖通信等多種激光應用領域，光束質量分析為激光器的有效使用提供了很多有價值的信息。在實際測量中，光束分析應用廣泛。光束輪廓顯示了光束的全部空間特性，包括光束的傳播、光束質量和光束的實用性。另外，它還可顯示如何高效地調整和修改激光器的輸出。光束輪廓在搭建激光打印機和光纖對準的光學系統(tǒng)時非常有用，如果光束輪廓未知，那么激光將很難甚至不能投入使用。

光束分析儀的應用領域

1. 激光制造業(yè)

對于傳統(tǒng)的激光器制造商而言，光束質量分析已成為標準技術。均勻散射激光束的品質由以下參數(shù)定義：衍射極限倍數(shù)因子M2，或它的倒數(shù)k因子。

M2或k因子給出了激光光束聚焦程度的理論測量方法。這對評價不同應用領域的光束好壞非常重要。M2或k=1表示理想的衍射光束。換句話說，它直接與波長和透鏡系統(tǒng)的衍射極限相關，和激光本身沒有任何關系。

激光二極管和垂直腔面發(fā)射半導體激光器（VCSEL）都是半導體激光器，有著比近軸光束更大的發(fā)散角。從典型的激光腔中檢測這類激光非常困難。通常重要參數(shù)包括：功率輸入-光強輸出曲線（稱為LI或LIV曲線）、光束的光譜以及發(fā)散角。由于半導體激光器的發(fā)散角較大，需要用透鏡聚焦得到可用光束。通過光束形狀和發(fā)散特性，能夠得出光學設計中設備的工作情況。LI曲線可以提供激光器的輸出效率，并能探測到二極管生產(chǎn)工藝中的任何瑕疵。二極管激光器的波長由晶格的物理結構以及它怎么構成激光腔決定，因此，二極管激光器系統(tǒng)不僅需要測量LI曲線和發(fā)散角輪廓，還需要進行光譜測試。

2. 醫(yī)學/生物技術領域

在醫(yī)學和生物技術行業(yè)，激光的應用非常廣泛，從光手術刀到讀取DNA芯片遺傳密碼的掃描儀。這些應用都需要對激光光束進行整形和調整。光束分析儀直接檢測光束形狀，觀測光束能否達到期望值，如果不能，就需要進行實時調整。美國FDA和國家衛(wèi)生管理機構對醫(yī)療器械的測試有嚴格的要求。符合“生產(chǎn)質量管理規(guī)范”（GMP）和“非臨床研究質量管理規(guī)范”（GLP）是最根本的要求。為保證醫(yī)療設備的性能，這兩個規(guī)范都要求進行可重復和可追蹤測試。不管是Lasik眼科手術、腹腔鏡手術中使用的光手術刀，還是其他病人護理中的激光器，可追蹤、可校準的光束分析儀對維護和校準這些醫(yī)療激光系統(tǒng)都是非常必要的。

激光在生物技術中的應用主要是基因組和蛋白質組“芯片實驗臺”探測器的掃描。這種系統(tǒng)使用激光光束識別（或“讀取”）DNA和RNA序列的積木式“字母”或蛋白質的氨基酸成分。光斑質量越好，采樣就越小。光束分析儀可以幫助對這一類掃描儀進行最后的微調。

3. 制圖和印刷工業(yè)

激光印刷工業(yè)比較早利用光束分析儀來設計和制造激光打印機的核心部分——激光掃描單元（LSU）。這需要了解系統(tǒng)的光斑尺寸、陣列以及光束擺動對激光打印機的影響，并做進一步的改進。激光打印機行業(yè)的市場競爭非常激烈，因此降低LSU的生產(chǎn)成本極為重要。盡管如此，每一個LSU都必須進行調整和測試以確保正確運行。常規(guī)的LSU測試時間大約需要20分鐘，一種新的儀器測量技術可以把測試時間減少到幾秒。LSU的生產(chǎn)能力由此增加了十倍以上，因此測試成本得到顯著降低。

4. 條形碼掃描和光存儲

條形碼掃描和光存儲技術利用激光光束讀寫信息。與生物掃描技術和激光打印一樣，光束越小，讀寫信息越精確。然而，為了讓掃描儀處在方便的工作距離范圍之內(nèi)，條形碼讀取器需要光束的操作范圍非常長。光束的束腰區(qū)域的長度稱為瑞利范圍，就是光束直徑的 區(qū)域，這里D0稱為光腰，或稱為光束最小直徑。

光束分析儀的實時成像圖

光束分析儀可以直接測量和調整光束達到長瑞利范圍，以保證掃描儀的良好性能。另一方面，對于光存儲，光束通常被優(yōu)化為一個非常小的光斑。光存儲激光器的焦點非常關鍵，因為光斑大小和瑞利范圍成反比。

對于比較小的光斑，發(fā)散角必須足夠大；對于發(fā)散角較?。ū热玳L瑞利范圍、準直光束）的情況，光腰值必須大。

5. 焊接和切割領域

由于激光能在工件上發(fā)射精確的功率密度，大多數(shù)高功率焊接和切割激光器都利用了激光的這種精密性。為了保證使用過程中精度的持續(xù)性，監(jiān)控激光的性能非常重要?，F(xiàn)在通常所采用的處理方法是檢測瑕疵處，或者監(jiān)控未聚焦光束和推斷聚焦光束的性能。

但這兩種方法都不是較佳解決方案。首先，為了了解激光是否正常工作，需要浪費材料和時間制造一個缺陷，有時缺陷還很難被探測到，只有在激光加工過程中才能被探測出來，這樣就產(chǎn)生了額外費用，增加了廢棄和返工的可能。監(jiān)控最初的激光束的缺點是只檢測了激光器，而不是實際的光學系統(tǒng)，它不能告訴您下一步怎么處理半成品。通過設計合理的狹縫掃描光束分析儀，比如Photon公司的高功率NanoScan光束質量分析儀，就可以測量光束在真實情況下的工作狀態(tài)。它可以精確地測量在工作臺上的光束直徑、形狀以及功率分布。提供光束直徑的數(shù)值、橢圓率，以及光斑質心的位置。對激光器、聚焦系統(tǒng)和發(fā)散系統(tǒng)所出現(xiàn)的問題都可以提前預警。

顯微顆粒圖像分析儀測試原理:

通過對顆粒數(shù)量和每個顆粒所包含的像素數(shù)量的統(tǒng)計，計算出每個顆粒的等圓面積和等球體積，從而得到顆粒的等圓面積直徑、等球體積直徑以及長徑比等，再對所有的顆粒進行統(tǒng)計，從而得到粒度分布等信息。

顯微顆粒圖像分析儀適用領域:

1、研磨材料：金剛石、碳化硅、碳化硼、白剛玉、氧化鈰等。

2、電池材料：球形石墨、鈷酸鋰等。

3、用于驗證其他粒度測試的手段和方法。

使用顆粒圖像分析時應注意的事項:

⒈取放顆粒圖像分析時動作一定要輕，切忌震動和暴力，否則會造成光軸偏斜而影響觀察，而且光學玻璃也容易損壞。

⒉由于物鏡的螺絲口容易損傷，安裝物鏡時要特別小心，即先向左方倒轉一小段，凹凸雙方吻合后再向右方旋轉，不要轉的太緊，輕輕捻到頭，再稍緊即可。

⒊鏡檢標本應嚴格按照操作程序進行，觀察時要從低倍鏡開始，看清標本后再轉用高倍鏡、油鏡。

⒋使用油鏡時一定要在蓋玻片上滴油后才能使用。油鏡使用完后，應立即將鏡頭、蓋玻片上的油擦干凈，否則干后不易擦去，以致?lián)p傷鏡頭和標本。但應注意二甲苯用量不可過多，否則，物鏡中的樹膠溶解，透鏡歪斜甚至脫落，蓋玻片移動甚至連同標本一起融掉。

⒌顆粒圖像分析使用時不可用手摸光學玻璃部分，如需擦拭應嚴格按照光學部件擦拭辦法。

⒍顆粒圖像分析使用的蓋玻片和載玻片不能過厚或過薄。標準的蓋玻片為0.17±0.02毫米，載玻片為1.1±0.04毫米。過厚或過薄將會影響顯微鏡成像及觀察。