用于精确测量振动的激光源

激光和测振仪世界简介

激光源的类型在精确的非接触式振动测量中起着至关重要的作用，尤其是在为各种应用开发先进的激光多普勒测振仪（LDV）的过程中。下面，我们将详细介绍两种激光源，并讨论它们在振动测量中的应用。

氦氖（HeNe）激光器：测振仪中的经典之作

 

氦氖激光源（HeNe 激光源）多年来一直用于传统的激光多普勒测振仪，凭借其独特的性能，成为非接触式振动测量的有效工具。氦氖激光器以其独特的性能和多功能性成为振动测量领域不可或缺的工具。气体激光器由氦和氖的混合气体组成，发射波长为 632.8 纳米的红光。

商用氦氖激光器是一种相对较小的设备，腔长通常在 15 至 50 厘米之间，但有时也可达到约 1 米，以实现最高功率，光输出功率在 0.5 至 50 毫瓦之间。红色氦氖激光器在真空中的确切波长为 632.991 纳米，在空气中折射后波长约为 632.816 纳米。

氦氖激光器发出的光束人眼可见，无需任何辅助工具即可对准。氦氖激光器的波长相对较短，因此可以将激光束精确地聚焦在一个非常小的测量点上，这使得氦氖激光器特别适用于测量微观结构和精细细节。由于波长为 633 nm 的光几乎可以毫无阻碍地穿透水，因此，如果测量对象有足够的信号散射回来，测量表面有足够的反射率，或者需要在水中进行测量，就会经常使用带有 HeNe 激光的测振仪。

描绘一束聚焦的红色激光穿过玻璃管。激光束在玻璃管中心变窄，然后再次散开。该场景强调了光束在光学应用中的精确性和聚焦性。
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红外线激光器：全能选手

 

Optomet 依靠最新、最先进的短波红外（SWIR）激光技术，为要求苛刻的测量任务提供最佳信号质量。

所使用的SWIR 激光可发出波长为 1,550 nm 的不可见光，输出功率高达 10 mW。输出功率是氦氖激光器的十倍。与效率超过 98% 的光电探测器相结合，信噪比 (SNR) 比传统的氦氖 LDV 高出 20 dB。

 

尽管激光功率较高，但根据EN 60825-1标准，SWIR 激光器的激光防护等级为最高的 1 级，因此对眼睛是安全的。眼睛中的液体会吸收红外光，从而保护眼睛。不可见的测量光束通过同轴引导的绿色先导激光（波长：约 532 nm）定位。先导激光的功率限制在 1 mW，因此根据 EN 60825-1 标准，属于激光防护等级 2。因此，Optomet SWIR 测振仪整个系统的激光防护等级始终为 2 级。

Das Bild zeigt den Nova Infrarot Laser Vibrometer aus der Nova-Serie, ein hochpräzises und vielseitiges Messgerät für dunkle Oberflächen, biologisches Gewebe und große Entfernungen. Das Gerät ist komplett in blau.

 

如今，除了在某些应用中需要氦氖激光器的独特性能外，SWIR 激光器已成为激光多普勒测振仪的最佳选择，Optmet 在 SWIR 测振仪领域处于领先地位。由于结合了更高的输出功率和更灵敏的光电探测器，SWIR 测振仪具有更高的信噪比，因此特别适用于要求苛刻的测量任务，在这些任务中，使用传统激光源的测振仪已经达到了极限。即使在黑暗、粗糙、弯曲或其他反射率较低的表面上，红外测振仪也无需对测量表面进行处理。长距离振动测量以及发光表面和生物组织的测量也是 SWIR LDV 无可争议的领域。此外，高温稳定性和较长的使用寿命也是其优势所在。所有这些特点同样适用于 Optomet 的新型 SMART 系列产品。

 

实际应用激光多普勒测振仪

 

激光多普勒测振仪（LDV）是工程学、材料科学、生物学、医学等众多领域不可或缺的工具。它们能够对各种材料和结构表面的振荡和振动进行非接触式精确测量。

从生产质量控制到生物组织检查，LDV 的应用几乎是无限的。由于 LDV 能够实时提供高分辨率数据，因此是研究、开发和质量控制领域不可或缺的工具。

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振动测量法的未来：创新与进步

 

在技术创新和新研究成果的推动下，振动测量是一个不断发展的领域。激光源和 LDV 技术的不断改进使得测量更加精确，应用范围更加广泛。

从传统的氦氖激光器到现代的红外激光器，测振仪的选择比以往任何时候都更加多样化。在 Optomet，我们不断改进我们的产品和服务，为客户的测量任务提供创新的解决方案。

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