一、引言

激光切割、焊接、打标、增材制造等工艺广泛应用于汽车、航空、电子等领域。激光输出功率、光斑形状、聚焦位置等参数的稳定性直接影响加工质量。通过光学计量手段对激光设备进行定期校准，是保障工艺一致性与产品精度的核心措施。

二、校准的基本原理

依据ISO 11553、GB/T 32208等标准，使用标准探测器测量激光束的关键参数：

功率/能量：通过热电堆或光电探测器测量；

光斑尺寸与模式（M²因子）：利用光束分析仪测定强度分布；

聚焦位置与焦深：使用刀口法或扫描狭缝法确定焦点。

三、核心技术与系统组成

标准激光功率计与能量计
覆盖从mW到kW级功率范围，经国家基准校准。

高分辨率光束分析相机
CCD/CMOS传感器配合衰减模块，支持连续与脉冲激光。

三维扫描测量平台
自动扫描激光束在空间中的传播特性，计算M²值。

数据记录与趋势分析系统
生成设备性能衰减曲线，支持预防性维护。

四、典型应用场景

光纤激光切割机日常校准
确保切割厚度与切口质量稳定。

动力电池焊接工艺验证
监控激光功率波动对焊缝气孔率的影响。

激光增材制造能量密度控制
精确调控激光功率与扫描速度比值。

半导体激光退火设备光斑均匀性检测
防止晶圆局部过热或加热不足。

五、挑战与未来发展趋势

挑战：

高功率激光测量存在热漂移；

超快脉冲激光（飞秒/皮秒）测量难度大；

现场校准受振动、灰尘影响。

未来方向：

发展嵌入式原位激光监测模块；

推进光纤传感实时反馈控制系统；

结合AI预测激光器老化趋势；

建立激光加工设备计量校准规范与认证体系。