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PRIMES GmbH
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Der HighPower-LaserQualityMonitor (HP-LQM) charakterisiert automatisch und in kurzer Zeit die Strahlparameter einer Strahlquelle. Das Messsystem ist kompakt, einfach zu justieren und kann individuell erweitert werden.

Strahlpropagationen ermitteln, Fehler analysieren
Mit dem High-Power-LaserQualityMonitor (HP-LQM) bietet PRIMES eine integrierte Lösung für die schnelle und unkomplizierte Analyse der Strahleigenschaften einer Strahlquelle. In Kombination mit dem von PRIMES angebotenen Kollimator ermittelt das Messsystem die Strahlpropagation von Faserlasern und fasergeführten Strahlquellen.

Die Justage der Einkopplung in die Fasern sowie das Erkennen von Fehlern und Verunreinigungen im optischen Aufbau werden mit dem HP-LQM deutlich vereinfacht.

Diese PRIMES-Innovation vermisst direkt die Leistungsdichteverteilung einer Fokusgeometrie, die durch eine integrierte Fokussieroptik erzeugt wurde. Das macht dieses System am Markt einzigartig. Vorteil dieser Messmethode: Störungen durch Beugungsstrukturen, Dejustage, Asymmetrien und weitere Effekte werden in den gemessenen Leistungsdichteverteilungen direkt sichtbar.

Kompakt, einfach, individuell erweiterbar
Der HP-LQM charakterisiert automatisch und in kurzer Zeit die Parameter einer Strahlquelle konform zur Norm ISO 11146. Es handelt sich um ein kompaktes und einfach zu justierendes Messsystem, das direkt mit der zu vermessenden Faser verbunden wird. Der HP-LQM besteht im Wesentlichen aus einem Grundsystem, in dem alle optischen Komponenten und Messfunktionen vollständig integriert sind. Das Grundgerät wird beim HP-LQM durch Vorsatzmodule mit Strahlteiler, Absorber, Justage-Einheit und Kollimator ergänzt.

Faserhalter, Neutralglasfiltereinsätze sowie zusätzliche Messobjektive sind bei Bedarf erhältlich. Darüber hinaus können integrierte Messstationen mit Laserklasse 1 als Sonderlösung geliefert werden.

Messverfahren – das Prinzip

Die detaillierte Charakterisierung von fasergeführten Strahlquellen, hinsichtlich Strahlqualität, Divergenz, Strahlrichtung und Leistung ist in der Regel nicht ohne größeren Aufwand und die Verwendung mehrerer Aufbauten durchführbar.

Der HP-LQM inklusive Kollimator kollimiert den aus der Faser divergent propagierenden Laserstrahl, reduziert die Leistung in zwei adaptierten wassergekühlten Abschwächern und leitet den Messstrahl in den LQM. Über die an den Abschwächern ausgekoppelte Laserleistung und die sich dadurch ergebende Temperaturerhöhung des Kühlmittels, lässt sich in Kombination mit einem PowerLossMonitor parallel die eingestrahlte Laserleistung vermessen.

Die in der Apertur des HP-LQM verbaute Optik fokussiert den eintreffenden kollimierten Strahl im Gerät. Der fokussierte Strahl wird über mehrere integrierte Abschwächer und ein Objektiv vergrößert auf dem CCD-Chip abgebildet. Aus der so gemessenen zweidimensionalen Leistungsdichteverteilung ermittelt die LaserDiagnosticsSoftware Radius, Lage und Ausrichtung des Strahls. Durch Verfahren dieser Messanordnung und Wiederholen der Messung an verschiedenen Positionen im Gerät werden alle zur Beschreibung der künstlichen Kaustik nötigen Parameter ermittelt. Die elektronische Belichtungszeitsteuerung des CCD-Chips erweitert den Dynamikbereich des Systems. Dadurch ist ein Umbau der Filter während einer Messung im Allgemeinen nicht erforderlich.

Indem also der Laserstrahl fokussiert und charakterisiert wird, kann der Messweg von mehreren Metern auf einige Millimeter verkürzt werden. Der M²-Wert lässt sich auf diese Weise leicht ermitteln, da sichergestellt ist, dass die zur Fokussierung verwendete Optik keine Abbildungsfehler erzeugt, die den zu vermessenden Strahl beeinflussen. Die Werte des Strahlparameters des fokussierten Laserstrahls werden gemäß ISO 11146 auf die Werte des kollimierten Strahls zurückgerechnet.

Gemessene Strahlparameter

  • Strahltaillendurchmesser / Strahlabmessungen
  • Taillenlage / Fokuslage in Bezug zum Strahleintritt in den HP-LQM
  • Strahlradius
  • Fernfelddivergenz
  • Rayleighlänge
  • Divergenz
  • Beugungsmaßzahl M²

Zwei Alternativen für die Bedienung

Für die Bedienung des HP-LQM stehen zwei Alternativen zur Verfügung:

  1. Die PC-basierte LaserDiagnosticsSoftware LDS ermöglicht es, die Strahlverteilung manuell und halbautomatisch zu messen und die Strahlposition sowie Strahlabmessungen zu ermitteln.
  2. Skripte steuern halbautomatisiert den HP-LQM, beispielsweise für sich wiederholende Messaufgaben in Service, Qualitätssicherung und Abnahme. Sie werden auf den aktuellen Messablauf individuell angepasst. Vorteil: Durch eine programmierte Benutzerführung können die Anforderungen an die Bedienung des HP-LQM erheblich reduziert werden.

Die Datenübertragung zum PC erfolgt über Ethernet (100 MBit).

Modelle und Optionen

  • Leistungsmessung am Absorber
  • Klemm-Halter für Kollimatoren mit 35, 40 und 50 mm Außendurchmesser
  • Kollimator mit 67 mm Brennweite bis 6 kW und Faseraufnahmen LLK-D sowie QBH
  • Messobjektive 1:1 und 5:1
  • Wellenlängenbereich: 1030 – 1090, 515 – 545 und 340 – 360 nm
  • Neutralglasfilter OD1, OD2, OD3, OD4, OD5