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ビーム解析について
レーザービームのパラメータを解析することがますます重要になってきていますが、
従来の方法によるレーザービームの解析では十分とは言えない場合もあります。
ほとんどのアプリケーションにおいては、波長、パワー、ビーム径、そしてモード構造を測定することで十分です。
しかしながら光産業分野ではレーザーの回折限界性能と光学システムのビーム伝播における精度と再現性の向上が必要とされる傾向にあり、
それらが相互に作用することにより目標に集光させることが可能となります。
CVI メレスグリオでは、従来の基本的なビームのパラメータに加え、ビームプロファイル、ビーム伝播ファクター
（M2）、および波長と周波数間隔双方のスペクトル特性のような測定が困難なパラメータの測定装置を数多くご用意しています。
これらの装置は、最先端のエネルギー変換器と今日のパソコンによる計算能力とグラフィック表示能力をフルに活用しています。
従って、これら多岐にわたる装置により、研究開発のための実験用途および製造現場における品質管理の用途におけるレーザービームの測定と特性評価に高い費用効果が得られます。
CVI メレスグリオの測定機器は、パワーとエネルギー測定用、ビームの入射位置測定用、スペクトル解析用、
およびビーム強度プロファイル測定用の4 つのカテゴリに分類されます。
パワーとエネルギー測定
レーザーの最も基本的な測定パラメータとして、出力パワーおよび（または）エネルギーが挙げられます。
200 nm から20 μmの範囲の波長においてフラットな感度特性を持つサーモパイルや焦電センサーの広帯域熱型ディテクタと共に、
フォトダイオードのような量子型ディテクタを使用したパワーおよびエネルギー測定用の、
ディテクタヘッドとコントロール/ディスプレイユニットで構成されるシステムをご用意しています。
これらの装置の詳細については、「パワー/エネルギーメーター」をご参照ください。
CW ビームもしくは変調されたビームのパルス波形および高周波ノイズの測定用として、高感度のシリコンディテクタと電流増幅器、
ディテクタ用のモジュラーマウント、積分球を含む様々なアクセサリをご用意しています。
これらのデバイスに関する詳細な情報は、「フォトダイオード、積分球、および増幅器」をご参照ください。
ビームの位置測定
レーザービームの望まれない特性として、
時間、使用年数、および大気の状態によってビームの位置が変化するという点が挙げられます。
ほとんどの場合、その移動量はビーム径に対してわずかな値ですが、光路長が長い場合にはこの変動が問題となることがあります。
CVI メレスグリオでは、ビームの位置とドリフトを測定するためのシステムとして、
精密なセンタリングとアライメント用の4 分円ディテクタシステム、大きな移動量の測定に優れたラテラルエフェクトディテクタシステム、
長距離ビーム搬送系や関節ロボットアームのアライメントに必要となるビームの位置と角度ズレの双方を測定するためのデュアルディテクタシステム、
そして複数のビームを同時に測定することができるカメラベースのシステムなど4 つのタイプのシステムをご用意しています。
これらの装置の詳細は、「ビームアライメントおよび位置測定」をご参照ください。
スペクトル解析
レーザーの基本的な特性として、その波長が挙げられます。
多くのレーザー、特に原子の遷移が狭いレーザーの波長は明確になっており、例えば赤色ヘリウムネオンレーザーの出力は常に632.8 nm です。
しかしながら、ブロードバンドレーザーの場合にはこれは当てはまりません。
色素レーザーまたはチタンサファイアレーザーは50 nm 以上にわたる波長可変が可能であり、
半導体レーザーはその素子の温度により数ナノメーターの波長のドリフトが発生し、
またいくつかのDPSS レーザーは数ナノメーターの波長可変を行なうことができます。
CVI メレスグリオでは、0.5 nm の精度での波長測定が可能で経済的な波長計をご用意しています。
上記の装置に加え、CVI メレスグリオでは一連のスペクトルや照明と共に可干渉性のない光源のスペクトルが測定可能なCzerny- Turner 構造を有する分光計と分光光度計をご用意しています。
これらスペクトル解析装置の詳細と仕様に関しては、「スペクトル解析」をご参照ください。
ビーム強度プロファイラ
円形のガウシアンビームの場合、ビームウェストの径とファーフィールド広がり角を把握することで、
光学システムを伝播するビームを特徴付けるのに十分かもしれません。
しかし、残念ながら多くのレーザーの実際のビームは真円でもガウシアン分布でもありません。
これには、裾切り（クリッピング）、レンズやアパーチャーの収差による高次の横モードからの影響があり、
またビーム自身も方形や楕円形もしくは不規則な形状であるかもしれません。
特性の良好なガウシアンに近いビームであっても、スペックシートに記載される広がり角やビーム径の仕様を鵜呑みにすることは正しいとはいえません。
なぜならば、ビームウェストがレーザーに対して正しく位置しているかは分からず、またニアフィールドではファーフィールドに対して広がり角が小さいためです。
CVI メレスグリオでは、ピンホールやスリット、ナイフエッジによるスキャニングプロファイラ、
CW およびパルス光源に対応可能なカメラベースのプロファイラ、そしてビーム伝播特性を測定するためのM2メーターなど、
製造現場でも使用が可能なほとんどのタイプのビーム強度プロファイラをご用意しています。
これらの製品のより詳細な情報は、「ビームプロファイルおよびM2測定」の章をご参照ください。
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