大口径激光质量不佳?可能是波前出了问题——KALAS系统让关键参数一目了然
KALAS系统:一次测量,
全面解析大口径激光光束质量
在高能激光系统、空间通信及相关前沿物理实验的开发与应用中,主动激光束的波前质量监测正变得越来越关键。大口径、高功率的激光束在聚焦、传输、放大链以及远距离空间通信中的稳定性,往往直接决定着实验和工程的成败。对这些领域来说,如何对大口径(如直径100mm以上)主动光束进行精确、实时的波前监控与分析,是当前高端科研与工程用户共同面对的技术挑战。
在当前市场上的大口径光学检测设备中:菲索干涉仪作为经典的高精度检测工具,广泛用于大尺寸反射镜、窗口等被动光学元件的离线计量。其在静态、理想实验室环境下拥有出色的面形和波前测量精度,适合元件级质量评估。但在主动激光束测量、动态或高能环境中,受限于体积、对振动和空气扰动的敏感性,以及测量原理本身,难以满足实时、在线和闭环调控等需求。
此外,微透镜阵列采样类的波前传感方案(如Shack-Hartmann类)近年来被用于提升激光链路的实时监测和反馈效率。这类方案便于集成、响应速度快,但空间分辨率和动态范围往往受限,难以兼顾大视场与高精度。同时,其对复杂波前畸变和多参数综合分析的能力有限,难以完全满足高端激光工程应用对数据完整性、效率和可靠性的更高标准。
正因为传统方案无法全面兼顾“高分辨率、大口径、实时性、现场适应、全参数输出”等多重要求,行业用户在大科学装置、激光链路和空间通信等前沿工程项目中,经常面临如下问题:
- 现场环境复杂,系统部署和日常维护成本高
- 波前测量与强度、M²等关键参数无法同步输出
- 动态监测和闭环反馈受限,调试和优化效率难以量化提升
- 尤其是在主动光学和工程化系统,传统测量手段局限愈发明显。
Phasics的KALAS系统正是面向大口径主动激光系统最新需求而开发。以QWLSI四波横向剪切干涉技术为核心,融合高精度波前传感器与模块化平台设计,KALAS能够在工程现场和复杂环境中实现传统方案难以企及的应用深度。

PHASICS
KALAS 关键技术参数一览
KALAS 系统集成了 Phasics 高精度波前传感器及配套分析模块,标准配置支持最大直径127 mm¹ 激光入瞳,专为大口径激光系统设计,光谱范围覆盖可见光、近红外(NIR)至短波红外(SWIR)。
一次测量即可同时获得波前、强度分布、发散角、腰斑尺寸、M² 因子等完整光束参数,帮助用户全面评估和优化光束质量。
🔍 空间分辨率高:兼顾整体形貌与局部细节,精准呈现光束特征
🛠 模块化平台设计:便于安装集成至实验平台或光学传输链,扩展灵活
🖥 操作简洁直观:支持快速调试,配套软件实现实时测量、数据可视化与自动分析
🔁 支持闭环控制:可与自适应光学系统联动,实现波前动态实时校正与系统反馈
🌀 大口径支持:最大入瞳达直径127 mm,满足高能激光与空间通信等应用需求
🌈 宽波段测量能力:覆盖可见光、近红外及短波红外主流激光系统
以下是具体参数信息:
参数 |
技术规格 |
兼容Phasics传感器 |
SID4 / SID4 HR / SID4 SWIR / SID4 SWIR HR |
入瞳直径¹ |
8 mm / 15 mm / 25.4 mm / 50.8 mm / 101.6 mm / 127 mm |
支持波长范围² |
405 nm / 530 nm / 740 nm / 780 nm / 810 nm / 850 nm / 940 nm / 1050 nm / 1550 nm |
绝对精度 |
优于 15 nm RMS |
1. 可根据需求提供更大口径的入瞳尺寸
2. 可根据需求适配其他激光光源波长
KALAS 系统已广泛应用于国际大口径激光器的出光质量检测、激光系统放大链调试,以及自适应光学闭环反馈中的波前监测与能量一致性分析等核心环节。
需要说明的是,Phasics 旗下还有专为被动光学元件静态测量开发的 Kaleo Kit 套件,两者在应用定位和技术侧重点上各有不同:
KALAS系统专为高能激光、空间通信等主动激光系统而设计,重点针对现场大口径主动光束的质量分析,能够动态测量和评估发散角、腰斑尺寸、M² 以及其他关键光束参数,为系统调试与反馈优化提供直接支持。
Kaleo Kit套件则更适合实验室或工厂环境下,对被动光学元件(如光学器件、窗口、反射镜等)的高分辨率静态测量,是精密元件研发与质量控制的理想工具,支持对样品的 TWE、RWE、波前像差、MTF、PSF 等多项关键特性进行全面评估。
