要回答同樣檢測1550nm激光的光束品質(zhì)，如何在膠體量子點相機，鍍磷光層硅光相機，InGaAs相機間權(quán)衡選擇這樣的問題，*簡單的是把Ophir-Spiricon公司對應的3款常用常用相機的參數(shù)表做一個排列比較。

1. 波長范圍：

膠體量子點相機SP301Q波長范圍最寬：400-1700nm,通用性*好

鍍磷光層硅光相機SP403P波長范圍最窄：1440-1605nm 明顯是通訊波段專用機型

InGaAs相機SP1203是經(jīng)典近紅外相機波段覆蓋：900-1700nm

如果追求適應面更廣的話，顯然膠體量子點相機SP301Q會勝出。此時提請讀者注意，光譜范圍寬是好處也會有缺點，因為客戶的測試環(huán)境可能會有較強的環(huán)境光，此時相機的光譜響應范圍越寬則相機采集的環(huán)境光本底越高。所以通常而言，采購膠體量子點相機SP301Q會增配一個可拆裝的Long Pass長通濾光片（產(chǎn)品號SP98012)，將可見光波段的環(huán)境光盡量截止掉，提升NIR成像信噪比。進一步討論，如果待測激光信號特別弱同時環(huán)境光特別強時，客戶甚至可以考慮采購對應激光波長的帶通濾光片，這就是所謂的Laser Clean-up Filter;其帶寬通常在3-30nm不等，足以強烈的截止掉環(huán)境雜散光。

2. 有效感光尺寸與大光斑檢測：

鍍磷光層硅光相機SP403P：12.3*12.3mm 相對更大，可適合檢測更大的激光光斑，靶面為正方形，相對更適合做激光光束分析。如果是諸如VCSEL,LED等大發(fā)散角，大光斑的場合，三種相機均可以考慮選擇增配WB-I SWIR(Ophir產(chǎn)品號SP90605)，涵蓋測試激光尺寸10-45mm范圍

WB-I附件可以適配測試10到45mm的大光斑

3. 空間分辨率與小光斑檢測：

截取表格來看，像素數(shù)目最多，像素尺寸最小的鍍磷光層硅光相機SP403P反而不是有效空間分辨率*高的。SP403P最小適合檢測激光直徑是600um，而其他兩款最小適合檢測激光直徑是150um；這個數(shù)值是怎么來的呢？我們知道，為了保障激光直徑測量與計算的準確度，要求相機至少有每軸10個像素涵蓋住待測激光的直徑；那么膠體量子點相機SP301Q和InGaAs相機的15um像素尺寸乘10倍就是其相機最小適合檢測激光直徑150um了；而鍍磷光層硅光相機SP403P在檢測1.5mm以下直徑的激光光斑時，其感光CMOS芯片上面鍍的磷光層所自帶的光暈現(xiàn)象就開始對測量結(jié)果產(chǎn)生干擾了。換而言之，因為磷光體發(fā)光的光暈現(xiàn)象，使得SP403P的最小適合檢測激光直徑是600um。

那么如果用戶的待測激光光斑強烈聚焦后光斑小于150um或單個發(fā)光點的近場光斑本身就小如何解決呢？可以增購一個4x的激光擴束器(Ophir產(chǎn)品編碼SPZ17022),則可將SP301Q/SP1203相機的最小適合檢測激光直徑減小到37.5um；而SP403P適合到150um；另外如果希望檢測從單模光纖或者是激光二極管結(jié)發(fā)射的出射光的近場分布呢？可以考慮增加不等放大倍率的顯微物鏡做激光光斑的近場采樣，同時請注意常規(guī)顯微物鏡的光譜優(yōu)化范圍只在可見光附近，而檢測紅外激光近場光斑時，顯微物鏡的適配范圍也要選購達到待測激光的波長范圍。

4. 動態(tài)范圍是怎么來的：

就激光光束品質(zhì)檢測相機而言，其動態(tài)范圍指的是成像芯片在某波長的飽和光強除以芯片工作時的本體噪聲（如果以信噪比為1:1為最小可檢測信號的標準，則此數(shù)值定義為最小可檢測光強）；就三款相機做簡單介紹，在1550nm處：

膠體量子點相機SP301Q飽和光強0.3mW/cm2；最小可檢測光強5nW/cm2；上限高，下限低，使得相機的動態(tài)范圍很高55dB；適合通用型多用途。

鍍磷光層硅光相機SP403P飽和光強60mW/cm2上限很高；最小可檢測光強30uW/cm2下限不夠低；主要原因是因為鍍磷光層的量子效率不高導致，缺點是導致動態(tài)范圍約32dB不高（但是多數(shù)應用下都夠用，因為此動態(tài)范圍已經(jīng)足以保證各項激光參數(shù)檢測與計算的準確度）；優(yōu)點是由于芯片飽和光強很高，多數(shù)情況下SP403P相機自帶的中性衰減片就已經(jīng)夠用，可以用*經(jīng)濟便捷的方式達到測試目的。

InGaAs相機SP1203的飽和光強0.2uW/cm2；最小可檢測光強未標注，相機動態(tài)范圍非常高68dB；

這里面需要簡單說明的是SP1203的的飽和光強較低，是0.2uW/cm2，建議用戶要高度重視激光衰減環(huán)節(jié)，匹配此相機幾乎一定需要增購諸如激光分束器等額外的衰減器附件。SP1203相機最小可檢測光強在pW量級，SP1203高靈敏度低噪聲是其相機動態(tài)范圍非常高68dB的主要原因；需要說明的是在客戶現(xiàn)場應用時如果要極*發(fā)揮這么高的動態(tài)范圍，用戶需要精益求精的考慮環(huán)境雜散光的隔絕與抑制（測試環(huán)境較難控制也是SP1203不標注最小可檢測光強的原因，一定程度上避免使用者的錯誤期待）。

5. 像素功率感應線性度與像素感應一致度：

· 像素功率感應線性度指的是針對于一個像素考量，接收光功率輻射后其電信號輸出的線性度

· 像素感應一致度指的是陣列式成像芯片上承受均勻光輻射時，考察所有像素電信號輸出的一致度

從參數(shù)指標上觀察膠體量子點相機SP301Q好于鍍磷光層硅光相機SP403P；這些指標在InGaAs相機SP1203上并未標注，其原因是從相機制造工藝上看，InGaAs紅外相機的制造工藝難度遠高于硅基芯片的CMOS相機制造工藝，其像素感應一致度遠差于硅基CMOS相機；解決的方式是SP1203相機出廠前會校準每一個像素的響應曲線，使用設(shè)備時自動調(diào)用校準數(shù)據(jù)，歸一化掉不一致性的偏差。

綜合評價：

· 膠體量子點相機SP301Q：光譜范圍寬，動態(tài)范圍大，線性度高，通用性好，且無需出口許可；是多數(shù)近紅外激光光束品質(zhì)分析應用的首*機型。

· 鍍磷光層硅光相機SP403P：飽和光強上限高，光譜范圍窄，只適合于1550nm附近波段的激光光束品質(zhì)分析，可以利用最簡潔的配置*經(jīng)濟有效的完成工作。

· InGaAs相機SP1203：動態(tài)范圍很高，靈敏度很高，也正因此可用于軍事用途，需要出口許可審批。用好此相機需要認真考量激光衰減與環(huán)境雜散光控制等細節(jié)。

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