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Dataray WaveCamD｜波面センサ（Wavefront Sensor）

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レーザーの波面歪みをリアルタイムで可視化・解析

シャックハルトマン（Shack-Hartmann）方式を採用した波面センサです。
波長355-1150nm対応、測定精度λ/30を実現。
ビーム品質評価、収差解析、光学系アライメント検証に使用できます。

💡 こんな用途に

  • →光学系アライメントの検証・最適化
  • →レーザー波面の定量評価・補正検討
  • →ビーム強度分布測定との相関評価
  • →試作・研究開発段階での波面解析

測定条件と適合判断
詳細仕様
測定原理と技術仕様
導入検討・システム構成
技術資料ダウンロード・よくあるご質問

測定条件と適合判断

■ 測定可能条件

WaveCamDは、以下の条件での波面測定に対応します。

  • ✓
    波長：355–1150 nm
  • ✓
    ビーム径：測定エリア（9×9 mm）内に収まるサイズ
  • ✓
    レーザー種別：CW／パルス対応
  • ✓
    測定モード：ワンショット測定

上記条件に適合する場合、リアルタイムで波面歪みの定量評価が可能です。

■ 非適合ケース

以下の条件には対応できません。

  • ×
    波長範囲外（355 nm未満、1150 nm超）
  • ×
    ビーム径が9×9 mmを大幅に超える場合
  • ×
    極端に低出力でセンサ感度を下回る場合

※ 上記条件外の場合は、別方式の測定機器をご提案いたします。

■ 主要仕様

測定方式 Shack-Hartmann方式（60×60レンズレット、150 µmピッチ）
測定エリア 9×9 mm（ARコーティング）
波面精度 λ/30
波面感度 λ/100
再構成方式 Zonal（Southwell積分）／Modal（Zernike 10次、66項）
インターフェース USB 3.0（ポート給電）

※ 使用環境やレーザー条件により実測値は変動します。

詳細仕様

WaveCamD 詳細仕様

以下は、WaveCamDの完全な技術仕様です。
導入検討の際は、各項目をご確認ください。

光学仕様
波長範囲 355–1150 nm
波面精度 λ/30 rms
波面感度 λ/100 rms
マイクロレンズアレイ（MLA）
有効焦点距離 5.2 mm
コーティング ARコーティング
レンズレットピッチ 150 µm
レンズレット数（H × V） 60 × 60
測定エリア（H × V） 9 × 9 mm
CMOSセンサ
ピクセル数（H × V） 4.2 MP（2048 × 2048）
ピクセルサイズ 5.5 × 5.5 µm
シャッタータイプ グローバルシャッター（TTLトリガー対応）
電子シャッター範囲 USB 2.0: 12,600:1 (41 dB)
USB 3.0: 25,000:1 (44 dB)
露光時間 85 µs – 2 sec
ADC 12ビット
S/N比 2,500:1 Signal to RMS Noise
インターフェース
データ通信 USB 3.0（ポート給電）
フィルタマウント C-mount
機械的仕様
本体寸法（幅 × 高さ × 奥行） 46.0 × 46.0 × 29.4 mm
取り付けネジ 8-32 UNC（3箇所）
ソフトウェア
波面再構成方式 Zonal（Southwell積分法）
Modal（Zernike多項式 10次、66項）
主要機能 HyperCal™（ノイズ・ベースライン補正）
チルト・デフォーカス補正
Zernike係数自動算出
統合表示（生画像、ビームプロファイル、波面解析）
ライセンス ライセンス費用不要、無制限インストール、無償アップデート
通信プロトコル DataRay LaserLink（HTTP通信）対応
システム要件
動作環境 Windows 10 / 11（64ビット）

※ 製品仕様は予告なく変更されることがあります。
※ 測定条件・波長・ビーム特性により実測値は変動します。
※ 詳細な仕様や導入に関するご質問は、お問い合わせください。

測定原理と技術仕様

■ シャックハルトマン（Shack-Hartmann）方式の原理

マイクロレンズアレイ（MLA）を用いた波面測定方式です。
入射波面をレンズレット単位で分割し、焦点スポットの位置ずれから
波面勾配を算出。数値積分またはZernike展開により波面を再構成します。

【測定の流れ】

  1. マイクロレンズアレイで波面を分割
  2. 各レンズレットの焦点スポット位置を検出
  3. 位置ずれから波面勾配を算出
  4. Zonal（数値積分）またはModal（Zernike多項式）で再構成

■ 波面再構成方式の選択

WaveCamDは2つの再構成方式に対応しています。

【Zonal再構成（Southwell積分法）】

  • ・
    波面勾配を数値積分して波面形状を算出
  • ・
    ローカルな波面変動の検出に適する
  • ・
    フィルタリング前データの解析にも対応

【Modal再構成（Zernike多項式）】

  • ・
    Zernike多項式（10次、66項）で波面をフィッティング
  • ・
    収差成分の分類・定量化が可能
  • ・
    光学設計パラメータとの対応が明確

用途に応じて再構成方式を選択できます。

■ 他測定法との比較

比較項目 Shack-Hartmann方式 干渉計
測定速度 ワンショット測定可能 複数露光が必要な場合あり
振動耐性 比較的高い 振動の影響を受けやすい
ダイナミックレンジ 比較的広い 条件依存
参照光 不要 必要
測定特性 高速・広レンジ用途向き 高精度静的測定向き

【適用の目安】

  • ・
    迅速な波面評価、リアルタイム測定 → Shack-Hartmann方式
  • ・
    極めて高精度な静的測定 → 干渉計が適する場合があります

■ ソフトウェア機能

  • ・
    HyperCal™：ダイナミックノイズ／ベースライン補正
  • ・
    チルト・デフォーカス補正機能
  • ・
    Zernike係数の自動算出
  • ・
    生画像、ビームプロファイル、波面解析の統合表示

ライセンス費用不要（詳細はお問い合わせください）。

導入検討・システム構成

■ 導入前の確認事項

WaveCamD導入前に、以下の項目をご確認ください。

  • □
    波長範囲の適合確認（355–1150 nm）
  • □
    ビーム径の適合確認（測定エリア 9×9 mm内）
  • □
    USB 3.0接続環境の確認
  • □
    必要な測定精度（λ/30）・感度（λ/100）の確認
  • □
    Zonal / Modal再構成の選択（用途に応じて）

■ システム構成例

【基本構成】

  • ・
    WaveCamD本体
  • ・
    DataRay波面解析ソフトウェア（ライセンス費用不要）
  • ・
    USB 3.0ケーブル

【推奨オプション】

  • ・
    NDフィルタ（高出力レーザー用）
  • ・
    C-Mount取り付けアダプタ
  • ・
    専用光学マウント

※ 具体的な構成については、使用環境に応じてご提案いたします。

■ ビームプロファイラとの併用

波面測定とビームプロファイル測定を組み合わせることで、
レーザービームの総合的な品質評価が可能です。

【併用のメリット】

  • →
    波面形状とビーム強度分布の同時評価
  • →
    M²値と波面収差の相関分析
  • →
    光学系の総合的な性能検証

💡 推奨組み合わせ製品（DataRay BeamProシリーズ等）については、お問い合わせください。

■ 測定環境の準備

より安定した測定を実現するため、以下の環境準備を推奨します。

振動対策 必須ではありませんが、精密測定時は除振台の使用を推奨します。
温度管理 室温の急激な変化を避けることで、測定の再現性が向上します。
遮光対策 外乱光の影響を低減するため、暗室または遮光カバーの使用を推奨します。

※ 測定環境の詳細については、お問い合わせ時にご相談ください。

技術資料ダウンロード・よくあるご質問

■ 技術資料ダウンロード
WaveCamD
データシート（PDF）
仕様一覧・寸法図・性能データ

PDFをダウンロード

シャックハルトマン方式
解説資料（PDF）
原理・応用例・測定事例

PDFをダウンロード

■ 導入相談・お見積

以下の情報をご共有いただくと、最適な構成をご提案できます。

・使用波長 ・測定頻度
・ビーム径 ・ご予算感（任意）
・測定目的

■ よくあるご質問
Q. 他のDataRay製品との互換性は？
A. 同一ソフトウェア環境で統合管理可能です。

Q. 校正サービスはありますか？
A. 定期校正対応可能です。

Q. 納期は？
A. 在庫状況により変動します。お問い合わせください。

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