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  美國DataRay公司是一家的生產光斑質量分析儀、相機式光束分析儀的廠商，屬于業界中的一First-class brand，本文主要介紹WinCamD，BladeCam和TaperCam等三個系列的相機式光束分析儀的選型建議，主要是在參數上如有效傳感區，像素單元尺寸，像素類型，可探測激光類型以及波長等等各種方面綜合分析對比，以求能在了解自己需求的情況下，能夠快速地找到一款合適的激光斷面分析儀。此外我們也介紹了他們共同的應用和個別產品系列特殊的應用。

    我們再給Dataray光斑分析儀分類的時候，按照波長分為常用波長型號（波長范圍350-1150nm），紫外波段的光斑截面分析儀-UV（波長范圍190-1150nm），近紅外光斑版本的光斑輪廓分析儀（1460-1860nm），以及深紅外波段（2um-16um）的WinCamD‐FIR2‐16‐HR和WinCamD-IR-BB。
按照光斑有效傳感區域大小的話有一般的大小為5mm-11.3mm的普通型的相機式光束分析儀，大面積的相機式光束分析儀有TaperCamD20-15-UCD23傳感面積15*20mm和TaperCamD-LCM傳感面積為25*25mm。
后一種是像素單元小的光斑分析儀，僅3.2um大小，有效傳感面積為6.6*5.3mm的高分辨率小光斑分析儀，并且可以多光束同時分析，還可通過這臺儀器分析光柵的性能。其型號主要有BladeCam BC-XHR/HR。另外提供不同波長的子型號。

以下是我們這次產品選型時所涉及到的產品系列
-DataRay紅外光斑分析儀WinCamD‐FIR2‐16‐HR
-用于多光束光斑的BladeCam相機式光束分析儀
-TaperCam大孔徑激光分析儀
-WinCamD‐LCM激光斷面分析儀，WinCamD‐UCD光束輪廓儀

    美國DataRay公司創立使命是推動激光光束的分析技術進步，DataRay擁有的軟件使用體驗，DataRay軟件更新速度快，并且提供為客戶定制軟件功能，兼容Windows95，7，10以及XP系統。DataRay的光斑分析系列產品分COMS光束分析相機和CCD光束分析相機，通過軟件可以控制CCD/CMOS電子快門, 進行微米精度的線性掃描。同時軟件對于所有的光斑分析儀都是通用的，所以在功能上的差別基本沒有，功能上可以參見下方的DataRay公司CMOS光斑輪廓分析儀，CCD相機式光束分析儀產品常規應用的列表，但他們在硬件上對于不同的型號有著較大的差別，例如：小能達到到3.2um像素單元尺寸，大可以達到25*25mm的有效傳感區域和190nm-16um波長范圍內可以找到適合的光斑截面分析儀。所以本文的目標就是總結相同的功能和參數，以及不同的參數和目標應用，方便您在如此全而多的產品系列中選出一款適合您的光斑界面分析儀。

DataRay公司CMOS光斑輪廓分析儀，CCD相機式光束分析儀產品常規應用：
-連續，脈沖激光輪廓分析具體功能如下：
光斑直徑: 多種算法協助用戶地獲得激光光束直徑
適用的光束類型： 高斯，平頂光斑輪廓和等效狹縫輪廓
橢圓程度： 主軸，短軸和平均直徑  軸的自動定位
質心位置： 相對和
強度加權質心和幾何中心
  光束漂移顯示和統計
平滑濾波片 Triangular running filter up to 10% FWHM
-激光M2值測量
-激光發散角測量
-激光漂移測量以及監控
-光學系統集成和設備準直
-激光和激光系統的現場服務(Field servicing of lasers and laser‐based systems)

DataRay公司CMOS光斑輪廓分析儀，CCD相機式光束分析儀共同的特點
-端口供電，靈活的3米電纜，無需外部電源
-355至1150 nm，CMOS探測器，190 -1610 nm選項
-4 MB圖像緩沖區和板載微處理器
-25,000：1電子自動快門，40 ms至1000 ms
-1000:1， SNR（30/60 dB光學/電氣）
-無窗口傳感器標準，無邊緣；全局快門，光學/ TTL觸發器
-脈沖激光自動觸發和同步
-具有片內12/14/16位ADC的數字CCD / CMOS相機（取決于相機）
-兼容Windows 8, 7, Vista and XP, 32 and 64 bit. PC or Mac‐Intel using Parallels or BootCamp
-X‐Ray, UV, 1310 nm (p.8), 1475‐1680 nm (p.10) & 2‐16 μm
-可現場更換的圖像傳感器
-HyperCal™ - 動態噪聲和基線校正軟件；

WinCamD‐LCM激光斷面分析儀，WinCamD‐UCD光束輪廓儀特點：
-NEW WinCamD‐LCM 1” CMOS array with 5.5 μm2, 1, 2, & 4 MPixel Formats available
-同步快門= No Comet Tailing
-刷新率到達50Hz，使用USB 3.0(LCM series is USB 3.0 all others USB 2.0)
-新型可堆疊MagND濾波器(LCM series only)
-WinCamD‐LCM Compact 1.8 x 1.8 “ x 0.8” (20 mm)適用于小光束

用于連續激光的BladeCam相機式光束分析儀特點：
-3.2 / 1.3 MPixel，2048 x 1536或1280 x 1024像素，½“有效區域
-3.2 /5.2μm像素 M²選項 - 光束傳播分析，發散，聚焦
-HyperCal™ - 動態噪聲和基線校正軟件，符合ISO 11146標準，RoHS，WEE和CE認證
-C-Mounted過濾器ND 1,2和4 帶攝像頭，0.5,1,2,3,4,5可選
-10位ADC

DataRay紅外光斑分析儀WinCamD‐FIR2‐16‐HR特點：
-17μm像素間距，640 x 480像素，10.9 mm x 8.2 mm
-2至16μm波長范圍的微測輻射熱計
-12位ADC，4 MB圖像緩沖器和板載微處理器
-16 ms時間常數
-沒有斬波器測量脈沖或CW波束

DataRay公司TaperCam系列大面積相機光束分析儀，大孔徑激光分析儀特點：
-355至1150 nm，標準CMOS檢測器
-4.2Mpixel，2048 x 2048像素，25 x 25 mm有效區域
-12.5μm像素（有效）
-12位ADC，板載微處理器，25,000：1電子自動快門，79μs至2 s ；2,500：1 SNR
-隔離脈沖觸發和并行捕獲
-大面積TaperCamD選項為20 x 15 mm大25*25mm

WinCamD系列光斑分析儀產品主要規格型號
WinCamD ‐LCM4  ‐LCM2 ‐LCM1 ‐UCD12  ‐UCD15 ‐UCD23
像素數量 4M 2M 1M 1.4M 1.9M 1.4M
H x V: 2048 x 2048 1600 x 1200 1024 x 1024 1360 x1024 1600 x 1200 1360 x1024
Sensor image area (mm): 11.3 x 11.3  8.8 x 6.6 11.3 x 11.3 6.3 x 4.8 7.1 x 5.4  8.8 x 6.6
像素尺寸 (µm):  5.5 x 5.5 5.5 x 5.6 11 x 11 4.65 x 4.65 4.4 x 4.4 6.45 x 6.45
Min. beam (10 pixels) 55um  55um 110um ~47um ~44um ~65um
CW/Pulsed CW/Pulsed/Auto Trigger
Max.'every pulse'PRR 10 Hz >30 Hz >30 Hz ~5‐10 Hz ~5‐10 Hz ~5‐10 Hz
單脈沖捕獲PRR 18 Hz  18 Hz 18 Hz 20 kHz 20 kHz 20 kHz

用于多光束激光的BladeCam相機式光束分析儀主要規格型號
BladeCamTM BC-XHR/HR-UV BC-XHR/HR BC-XHR/HR -1310 BC-HR-TEL
Pixel Count &  3.2/ 1.3 M P
H x V: 2048 x 1536
有效傳感區 (mm): 6.5 x 4.9
像素尺寸(μm): 3.22 / x 5.22 
小光斑  32 / 52 μm 
光譜范圍 190-1100 nm
Shutter type: Rolling Rolling Rolling Rolling
Max Frame rate: > 10 Hz
每個脈沖大PRR: NA 
單脈沖捕獲PRR: NA NA NA NA
RMS Noise: 1,000:1 (30/60 dB) 
電子快門 162 μs to 1s 
動態范圍 38 dB 
ADC: 10 bit 
接口 USB 2.0
 
TaperCam系列大光斑輪廓分析儀的參數規格
Camera  TaperCamD20-15-UCD23 TaperCamD-LCM
有效傳感區 (mm): 20*15  25 x 25 mm
傳感器類型 2/3”CCD CMOS
分辨率 1360*1024 
像素數量 1.4 M Pixel 4.2 MPixel
像素單元大小 (mm): 15*15 12.5 μm (effective
波長范圍 355 - 1150 nm 355 to 1150 nm
接口 USB 2.0 Port-powered USB 3.0
CW or Pulsed:  CW, Pulsed, Auto Trigger CW, Pulsed, TTL trigger
快門類型 Global Global
單脈沖捕獲PRR: 20 kHz 12.6 kHz
Min. beam (10 pixels)(mm): 150 125
Max. frame rate (Hz): 20+ 60Hz
Signal to RMS Noise:  1,000:1 2,500:1
電子快門動態范圍 44 
ADC:  14-bit 12-bit
所屬相機類型系列  WinCamD-UCD WinCamD-LCM
Opt./Elec.* dB:  30/60 dB* 
Max full frame rate:  5-10 
Max."every pulse" PRR:   5-10

LCM系列和UCD系列都可用于探測激光是連續的或者脈沖的激光各項參數。LCM的單脈沖highest捕獲的激光重復頻率PRR是18Hz，而UCD系列單脈沖highest捕獲的激光重復頻率PRR則高達20KHz。
LCMxx中xx表示產品的像素大小。舉例：LCM4則是400萬像素大小的CMOS芯片的激光斷面分析儀; UCDxx中xx表示產品的CCD芯片的尺寸大小。舉例：UCD12則是CCD大小為1/2英寸的光束輪廓分析儀; 特別強調的是：‐UCD15的CCD大小為1/1.8英寸。-LCM的有效傳感區的大小一般都是11.3*11.3的比LCM的大許多但，這兩個產品的像素單元大小從4.4um到6.45um不等。值得注意的是‐LCM1的像素單元大小時11*11的，故而可測光斑的小的光斑僅有110um。通常定義可檢測的小光斑大小是像素單元的面積*10來定義，也有廠家按*12來定義它的大小，可測大光斑的大小的光束束腰半徑等于有效傳感區*55%。這樣的定義只具有一般的參考價值。
由于WinCamD光束質量分析儀為了方便各種實驗應用開發了多種型號，這里介紹一下大概的型號命名規則：
型號中個名字一般是BladeCam， WinCamD 和TaperCamD20‐15 主要的特點是:BladeCam像素單元為方形邊長為3.2um，適合于測量多光束和光纖激光器，光柵性能分析。WinCamD則是一款窗口式的光常規的光斑分析儀。TaperCamD-LCM則是一款擁有25*25mm大小的傳感器是CMOS的光束分析儀。-LCMxx中LCM說明是CMOS類型的傳感器，-UCDxx主要是表示產品是CCD類型傳感器的光束分析儀；其中xx如LCM4中的4則是說明它是一款400萬像素大小的CMOS芯片光斑分析儀; UCD系列的產品尾綴xx則是描述CCD芯片實際的尺寸大??；舉例：UCD23表明CCD大小為2/3英寸的光斑截面分析儀。
Part Number =  Camera type   + CCD/CMOS chip
 BladeCam ‐HR/‐XHR
 WinCamD ‐LCM4/‐LCM2/‐LCM1
  ‐UCD12/‐UCD15/ ‐UCD23/‐UHR/‐XHR
 TaperCamD20‐15 UCD23

后面也有說明其適用的波長范圍大小的標注，具體如下：
標準: ~350 to 1150 nm
_1310：~350 to 1330 nm. 提供1290納米長通濾波器和光保護窗
_NIR：~1480 to 1680 nm. 近紅外到可見轉換熒光粉（鉺響應）（-TEL所對應波長相同）
_FIR-HR： ~2 to 16 um
_UV：190-1150nm

下列是美國DataRay光斑分析儀的產品型號以及其對應ID的對應表：
產品型號         產品ID
BladeCam-HR  S-BC-HR
BladeCam-HR-1310  S-BC-HR-1310
BladeCam-HR-TEL  S-BC-HR-TEL
BladeCam-HR-UV  S-BC-HR-UV
BladeCam-XHR  S-BC-XHR
BladeCam-XHR-1310  S-BC-XHR-1310
BladeCam-XHR-UV  S-BC-XHR-UV
TaperCamD-LCM  S-TCD-LCM
TaperCamD20-15-UCD23  S-TCD-UCD23
TaperCamD20-15-UCD23-1310  S-TCD-UCD23-1310
TaperCamD20-15-UCD23-TEL   S-TCD-UCD23-TEL