與光功率計(jì)和光探測器不同,沒有校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)可以驗(yàn)證基于相機(jī)的光束剖析測量的準(zhǔn)確性。問題可以分為兩個(gè)主要方面:相機(jī)輸入和軟件算法輸出。我們有用高精度、準(zhǔn)確的光束輪廓分析儀。
一、相機(jī)
輸入相機(jī)有兩個(gè)部分:物理成像器、電子處理和A/D轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確性。
相機(jī)(物理成像器)
每個(gè)數(shù)字相機(jī)在X和Y方向上都有一個(gè)固定數(shù)量的像素陣列。這些像素是使用非常精確的半導(dǎo)體光刻工藝制造的,像素間距精度(像素與像素之間的距離)在埃級范圍內(nèi)(1 X 10^-10)。這種像素間距變化對任何結(jié)果的光束剖析測量準(zhǔn)確性影響微乎其微。然而,并非所有成像器都是相同的,因此有些比其他成像器更適合在特定波長和不同條件下使用。因此,成像器的使用方式可能會(huì)對準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。
電子處理和A/D轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確性
電子處理和A/D轉(zhuǎn)換涉及增益、黑電平、線性度、信噪比以及將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為每個(gè)像素的位數(shù)。在過去,具有8位轉(zhuǎn)換器的相機(jī)是高端產(chǎn)品。(8位是2的8次方,即256個(gè)獨(dú)立的光強(qiáng)度級別)如今,大多數(shù)相機(jī)都配備12或14位轉(zhuǎn)換器,可以提供4096或16384個(gè)獨(dú)立的亮度級別。通過優(yōu)化所有上述變量的現(xiàn)代相機(jī),大多數(shù)可以提供58-63dB rms的信噪比。對于典型的12位相機(jī),使用60dB將在4096個(gè)數(shù)值中產(chǎn)生大約24個(gè)峰峰噪聲。信噪比更高且能夠在噪聲中進(jìn)行良好數(shù)字化的相機(jī)在進(jìn)行準(zhǔn)確定量測量時(shí)具有改進(jìn)的能力。
要確認(rèn)信噪比誤差對準(zhǔn)確性的影響,您可以使用我們專有的數(shù)學(xué)光束建模工具,在TEM模式值下生成完美的合成激光束??梢詫⑾鄼C(jī)信噪比疊加在光束上,然后在不同的每像素位數(shù)水平上檢查準(zhǔn)確性。通過模擬12位相機(jī)并使用生成的圖像作為輸入,我們可以將所得的測量準(zhǔn)確性與已知輸入模型值進(jìn)行比較。
二、軟件
來自軟件算法的輸出必須準(zhǔn)確且可重復(fù)。雖然相機(jī)具有很強(qiáng)功能,但結(jié)果的準(zhǔn)確性最終取決于相機(jī)圖像數(shù)據(jù)的處理方式以及應(yīng)用于數(shù)據(jù)的計(jì)算算法的完整性。這些算法分為兩個(gè)主要主題:圖像處理和數(shù)據(jù)計(jì)算。
圖像處理
認(rèn)識到建立零基線的正確圖像處理對于進(jìn)行良好的激光束測量至關(guān)重要。除非在計(jì)算算法之前進(jìn)行正確的圖像處理,否則二階矩光束寬度測量只不過是良好的近似值。
數(shù)據(jù)計(jì)算
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