Qualitätssicherung von Laserherstellern : MKS Instruments präsentiert neue Strahlkaustikanalyse-Systeme
MKS Instruments stellte auf der SPIE Photonics West 2025 zwei neue Modelle der Ophir BeamSquared Produktfamilie vor: das Ophir BeamSquared SP204S-PRO und das Ophir BeamSquared SP1203 M2 Strahlkaustikanalyse-System. Diese Systeme richten sich an die Qualitätskontrolle von Laserherstellern und -anwendern.
Wie MKS Instruments in einer Aussendung beschreibt, misst das kompakte, vollautomatisierte Ophir BeamSquared SP204S-PRO schnell und präzise die Ausbreitungseigenschaften von Dauerstrich- und gepulsten Lasern mit erweiterten Rayleigh-Längen (bis zu 40 m) sowohl bei gewöhnlichem als auch großem Strahldurchmesser. Insbesondere bei der Bestimmung der absoluten Strahltaillenlage seien Verbesserungen erzielt worden. Das System messe den Astigmatismus mit einer Genauigkeit von 3 Prozent. Das BeamSquared SP204S-PRO Analysesystem sorge so für konsistente Laserparameter-Messungen – eine wichtige Eigenschaft bei der laserbasierten Fertigung für Anwendungen in Medizintechnik, Halbleiterproduktion oder der Verteidigungsindustrie.
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Das BeamSquared SP1203 Strahlkaustikanalyse-System beinhaltet das Ophir SP1203 GigE Strahlanalyse-System und eignet sich laut MKS für präzise Messungen von Lasern mit kleinem Durchmesser (bis zu 150 µm im SWIR- und NIR-Bereich) und großer Rayleigh-Länge, die stark fokussiert werden müssen. Es wird für Anwendungen in Bereichen wie Telekommunikation, moderne Fertigungstechnologien (zum Beispiel Schweißen, Schneiden, 3D-Druck), LIDAR-Systeme im autonomen Fahren oder der Medizintechnik (Ophthalmologie, optische Kohärenz-Tomographie) genutzt.
Analysesysteme als Problemlöser
„Lasersysteme entwickeln sich rasant weiter, gleichzeitig werden die industriellen Anwendungen immer anspruchsvoller. Führende Hersteller suchen nach Möglichkeiten, die Leistungsfähigkeit ihrer Systeme noch präziser zu messen und zu dokumentieren“, erklärt Reuven Silverman, General Manager, Ophir Photonics Products.
„Die Hersteller hatten mit großen Fehlern bei der Messung von Astigmatismus und Taillenposition sowie der Qualitätskontrolle vom UV- bis hin zum NIR-Spektrum zu kämpfen. Die neuen BeamSquared M2-Analysesysteme lösen diese Probleme. Sie liefern höchste Präzision, indem sie ISO 11146-Konformität, genaue Strahlkaustikmessungen und erweiterte Funktionen der Lasercharakterisierung vereinen. Laser, die in kontinuierlichen Fertigungsprozessen eingesetzt werden, lassen sich damit präzise und zuverlässig einstellen.“
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Auch 3D-Darstellung möglich
Das BeamSquared M2 Analysesystem beinhaltet die M2-Software, einen optischen Strahlengang und eine hochauflösende Kamera. Die neuesten Modelle verfügen laut MKS über einen längeren optischen Strahlengang und nutzen die patentierte UltraCal Kalibrierungssoftware, um auch Laser mit sehr großen Rayleigh-Längen analysieren zu können. Die Software erfasst die Kenngrößen der Strahlausbreitung sowohl in X- und Y-Richtung, darunter die volle Winkeldivergenz der Strahltaille, deren Lokation, die Rayleigh-Längen sowie M2 bzw. K-Zahl oder das Strahlparameter-Produkt sowie Astigmatismus und Asymmetrie.
Um das Strahlverhalten im Fokus besser zu zeigen, lassen sich die Laserstrahlen auch zwei- oder dreidimensional darstellen. Zu den Funktionen zählen auch eine 3D-Schnittbilddarstellung und erweiterte Berichte, in die sich sowohl 3D-Darstellungen des Strahls als auch Graphen zur Strahlkaustik, Einstellungen, Messergebnisse und Statistiken einfügen lassen. Eine Automatisierungs-Schnittstelle über .Net Komponenten ermöglicht es den Anwendern, eigene Anwendungen zu erstellen.
Alle BeamSquared M2 Analysesysteme lassen sich je nach Platzverhältnissen sowohl vertikal als auch horizontal verwenden, heißt es seitens MKS. Alle Systeme sind mit einer konventionellen Fokussieroptik zwischen 400 und 1000 Millimetern ausgestattet. Das BeamSquared SP204S-PRO Analysesystem ist mit speziell kalibrierten Linsen ausgestattet, die auf die Nutzung mit Lasern langer Rayleigh-Länge ausgelegt sind und es ermöglichen sollen, die Strahltaillenlage auch für große Rohstrahlen präzise zu ermitteln.