工業用ハイパワーレーザー用
非接触ビームプロファイラー
BeamWatch
非接触・迅速・正確なビームモニタリング
BeamWatch（ビームウォッチ）は、高出力レーザー計測の常識を覆す技術を採用した、画期的なレーザービームモニタリングシステムです。
ビームに接触することなく、迅速かつ正確に、高出力レーザーのモニタリングを実現します。
レーザー加工の中断や工具を取り外しての調整などに煩わされることなく、頻繁な計測間隔でレーザーを確認することが可能です。
さらに1秒間に複数のサンプリングを行うので、重要なセットアップ時における焦点位置のシフトをモニタリングできます。
アプリケーション
システム構成例
加工現場に対応したシステム提供も可能です。
- XY軸調整用のマイクロメーター付
- レーザーダンパ兼パワーモニタ用センサーの位置調整可能
-
Z位置調整：リモートコントロール対応
レーザーを停止することなく、加工室の外から加工ヘッドの焦点シフトに応じたZ軸方向のリモート調整が可能です。
特長
- 工業用 高出力YAG・ファイバーレーザーの集光スポット径ビーム位置計測
- 非接触ビームモニタリングシステム
- 集光スポット径を瞬時に計測
- 装置起動時の焦点位置の変化を計測
- 測定出力1kW 以上（最大100kW 検証済み）
- オートメーション インターフェース
- GigE カメラインターフェース
- 特許取得済み
業界初の画期的なテクノロジ
ビームウォッチは、レーザー計測の歴史において、初めて非接触での計測を可能にしたレーザービームモニタリングシステムです。
計測出力の上限がありません。（最大100kWにて検証済み）
工業用ハイパワーレーザーシステムのユーザーが従来確認することの できなかった、レーザーシステムの熱影響による焦点シフトをダイナミックレンジでモニタリングします。
集光スポット径や焦点位置の変化以外の重要なレーザーパラメーターも、リアルタイムで観測可能です。
ビームウォッチは、最も出力密度の高いビームウエスト近傍のレイリー散乱の信号を計測しています。
レイリー散乱とは、光の波長よりも小さな微粒子による散乱現象です。
ビームウォッチは従来のレーザービーム計測システムとは 異なり、レーザー光は機構や光の特性に影響を与えることなく直接システム内部を通過し計測されます。
システムは可動部品が 必要ない構成となっているので部品を冷却する必要もありません。
専用のソフトウェアによりダイナミックレンジで1秒間に 複数のデータ処理を行い、レーザー加工時における集光スポット径やビーム位置など重要なレーザー特性の計測を可能にしています。
BeamWatch 計測画面
テクニシャンモードで起動時および高度なビーム診断に必要な計測ツールが充実しています。
集光スポット径
ビームウォッチは、最小ポイントのビームウエストを計測しながら、1秒間に複数の集光ビームをイメージングします。
集光スポット位置
レーザーのデューティサイクルでの集光スポットの移動などの変動を正確に認識します。
レーザーヘッドからビームウォッチまでの正確な距離データを入力するだけで、ビームウォッチは集光スポット距離を一定して計測し、msecオーダで更新し追跡します。
レーザー加工の再現性と均一性を確認
日常点検として、レーザー加工の再現性と均一性が容易に確認可能です。
ビームウォッチを装置に搭載するか、または手動で設置することにより、周期的なビーム計測を行うことができます。
また自動で、初期加工の検証計測と比較でき、合否判定も利用できます。
オートメーション インターフェース
ビームウォッチは ActiveX に対応しています。
オートメーションサーバーにより、VBA (Visual Basic for Applications)、C++CLI、または ActiveX オートメーションをサポートしているアプリケーション(Excel/Word (Microsoft)、LabVIEW (National Instruments) によるデータを連携します。
仕様
| モデル名 | BeamWatch |
|---|---|
| 波長 | 980～1080 nm |
| 最小パワー密度 | 2 MW/cm2 |
| 最大ビーム径（入射口/出口） | 12.5mm |
| コンピューター通信 | GigE イーサネット |
| 電源 | 110～220V AC |
| 微粒子パージ | クリーンドライガス 10 LPM |
| 精度 | |
| ビームウエスト幅（スポット径） | ± 5 % |
| ビームウエスト位置 | ± 125 µm（BeamWatchのウィンドウ内において） |
| フォーカルシフト | ± 50 µP |
| BPP | ± 3.5 % RMS |
| 拡がり | ± 3.5 % RMS |
| M2 | ± 3.5 % RMS |
最小集光スポット径
| 製品番号(P/N) | モデル名 |
|---|---|
| SP90335 | BW-NIR-1-155 |
| SP90389 | BW-NIR-1-55 |
| SP90390 | BW-NIR-2-155 |
| SP90391 | BW-NIR-2-55 |
| モデル名の用語説明 | BW=BeamWatchビームウォッチ NIR=測定波長帯域：近赤外 1 = 1軸 2 = 2軸 155 = 最小集光スポット径 155µm 55 = 最小集光スポット径 55µm |
|---|
-
※仕様は変更される場合があります。
外形寸法図
チャート
ビームウォッチ作動領域チャート
下図はビームウォッチの推奨作動領域を示します。推奨領域外で使用する場合は、ビームプロファイル計測が難しい場合があります。
最大ビームウエストは出力密度と M2 に依存します。
下図は最小出力密度 2MW/cm2 と M2 vs ビームウエスト幅を表します。
図ではビームウォッチの最大ビーム径は本体の入出口で12.5mm としています。
最大ビーム径は本体の入出口で12.5mm で、これはビームウォッチ本体の物理的なクリアアパチャで全モデル共通です。
-
最適範囲において、ビームウエストの両側が少なくとも3レイリー長となります。
（ビームウエストが画像中央の場合） -
最適範囲近傍において、ビームウエストの片側が少なくとも3レイリー長となります。
（ビームウエストが画像端の場合） -
許容範囲において、ビームウエストの両側が少なくとも1.5レイリー長となります。
（ビームウエストが画像中央の場合）
最小集光スポット径 155 µm モデル
製品番号：SP90335 / SP90390
最小集光スポット径 55 µm モデル
製品番号：SP90389 / SP90391
ソフトウェア
ソフトウェア機能
| 1軸 P/N SP90335 モデル名BW-NIR-1-155 P/N SP90389 モデル名BW-NIR-1-55 |
2軸 P/N SP90390 モデル名BW-NIR-2-155 P/N SP90391 モデル名BW-NIR-2-55 |
|
|---|---|---|
| 計測結果 - パワー/エネルギー | 相対パワー | 相対パワー |
| 計測結果 - 空間 | ビームウエスト幅 | ビームウエスト幅 X&Y |
| ウエスト位置 | ビームウエスト位置 X&Y | |
| フォーカルシフト | フォーカルシフト X&Y | |
| セントロイド | セントロイド X&Y | |
| カーソルでのビーム幅 | カーソルでのビーム幅 X&Y カーソルでの楕円率 X&Y |
|
| レイリー長 | レイリー長 X&Y | |
| ウエストからカーソルまでの距離 X&Y | ウエストからカーソルまでの距離 X&Y | |
| 計測結果 - ビーム品質 | M2 | M2 X & Y M2 平均 |
| K | K X & Y K 平均 | |
| BPP | BPP X & Y BPP 平均 | |
| 拡がり | 拡がり X & Y 拡がり 平均 | |
| 計測結果 | 全ての計測結果は表示/非表示可能 | 全ての計測結果は表示/非表示可能 |
| フレーム情報 | フレームID | フレームID |
| タイムスタンプ | タイムスタンプ | |
| 1D 表示 | 対数またはリニア | 対数またはリニア |
| ビーム幅マーカーの調整 | ビーム幅マーカーの調整 | |
| カーソル位置でプロファイル表示調整 カーソルは2D画面で操作 |
カーソル位置でプロファイル表示調整 カーソルは2D画面で操作 |
|
| 現在のカーソル位置とカーソル幅を表示 | 現在のカーソル位置とカーソル幅を表示 | |
| X & Y プロファイルは１画面でオーバーラップ | ||
| 2D 表示 | オーバーレイの操作 | オーバーレイの操作 |
| ビームとビーム範囲の調整 | ビームとビーム範囲の調整 | |
| ローデータ ポイント | ローデータ ポイント | |
| ビームイメージ | ビームイメージ | |
| クロスヘアのアライメント - 画面中央にマーク | クロスヘアのアライメント - 画面中央の両軸にマーク | |
| ビームは垂直または水平に表示 | ビームは垂直または水平に表示 | |
| ビーム伝搬方向をラベル表示 | ビームX軸, Y軸, 伝搬方向をラベル表示 | |
| カーソルはビームに沿ってどの位置でも移動可能 | カーソルはビームに沿ってどの位置でも移動可能 | |
| 集光点インジケータ 1点は現在のビームウエスト位置を示し もう1点は最初に確認したビームウエスト位置を表示 |
集光点インジケータ 1点は現在のビームウエスト位置を示し もう1点は最初に確認したビームウエスト位置を表示 |
|
| 統計 | 平均値、標準偏差、最大値、最小値、サンプルサイズ | 平均値、標準偏差、最大値、最小値、サンプルサイズ |
製品概要
| モデル名 | 製品概要 | 製品番号(P/N) |
|---|---|---|
| BW-NIR-1-155 | 1軸 - BeamWatchビームウォッチ 最小計測スポット径155µm（仕様の動作範囲チャート参照） 非接触ビームプロファイラー 高出力YAGレーザーおよびファイバーレーザー用 集光スポット径およびビーム位置計測モニタリングシステム |
SP90335 |
| BW-NIR-1-55 | 1軸 - BeamWatchビームウォッチ 最小計測スポット径55µm（仕様の動作範囲チャート参照） 非接触ビームプロファイラー 高出力YAGレーザーおよびファイバーレーザー用 集光スポット径およびビーム位置計測モニタリングシステム |
SP90389 |
| BW-NIR-2-155 | 2軸 - BeamWatchビームウォッチ 最小計測スポット径155µm（仕様の動作範囲チャート参照） 非接触ビームプロファイラー 高出力YAGレーザーおよびファイバーレーザー用 集光スポット径およびビーム位置計測モニタリングシステム |
SP90390 |
| BW-NIR-2-55 | 2軸 - BeamWatchビームウォッチ 最小計測スポット径55µm（仕様の動作範囲チャート参照） 非接触ビームプロファイラー 高出力YAGレーザーおよびファイバーレーザー用 集光スポット径およびビーム位置計測モニタリングシステム |
SP90391 |
| 推奨オプション | ||
| 回転マウント | マウント時にカメラは180°回転 | SP90346 |
| ロッキングイーサーネット | 標準イーサネットと交換可能 | SP90394 |
| 5000W-BB-50 | 最大測定出力5000W 水冷パワーセンサー BB型（ブロードバンド・汎用）有効口径50mm |
7Z02754 |
| 5000W-LP1-50 | 最大測定出力5000W 水冷パワーセンサー LP1型（ロングパルス向き） 有効口径50mm |
7Z02760S |
| 10K-W-BB-45 | 最大測定出力10KW 水冷パワーセンサー BB型（ブロードバンド・汎用）有効口径45mm |
7Z02756 |
| 30K-W-BB-74 | 最大測定出力30KW 水冷パワーセンサー BB型（ブロードバンド・汎用）有効口径74mm |
7Z02757 |
| 120K-W | 最大測定出力120KW パワーメーターシステム | 7Z02691 |
| Juno | パワーメーターPCインターフェース | 7Z01250 |
| Vega | パワーメーターディスプレイ カラー液晶大画面 USB&RS232C通信標準 |
7Z01560 |
| StarLite | パワーメーターディスプレイ 低価格 USB通信オプション | 7Z01565 |
-
※上記に掲載されているパワーメーターは製品ラインアップの一部です。
アプリケーションに応じて最適機種をご紹介させていただきます。
技術資料
データシート
ユーザーガイド
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