PHASICS的KALAS系统基于四波横向剪切干涉技术（QWLSI），专为解决大口径激光（如127mm入瞳）的波前监测难题而设计。该系统可在单次测量中同步获取波前、强度、M²因子等关键参数，有效解决传统干涉仪在复杂环境（如大科学装置、空间通信）中的振动敏感、多参数异步等问题。其高分辨率（512×512）、宽波段（可见光至短波红外）及闭环控制能力，已成功应用于激光聚变装置，显著提升光束质量分析与调试效率。此外，KALAS的模块化设计支持工程化集成，成为高能激光与自适应光学领域的核心工具。
Phasics大口径激光测试解决方案-KALAS系统
一、大口径激光波前监测的核心技术瓶颈与行业痛点
➢环境适应性缺陷
·复杂现场（如大科学装置、空间通信）下，系统部署与维护成本高昂
1.大科学装置（如guo家点火装置）中，空气湍流与机械振动导致传统干涉仪信噪比骤降50%以上，需额外隔振与温控投入。
2.空间通信场景下，大气扰动与热漂移使传统传感器的波前重构误差增加。
➢多参数异步的调试困局
·多参数同步监测难：波前、强度、M²等关键数据无法一体化输出。
1.波前畸变与强度分布的非同步测量，会导致激光远场焦斑能量集中度（环围能量比）计算偏差，影响“进洞能力”量化评估。
➢闭环控制不足
·动态闭环控制不足：调试效率低，难以实现实时优化。
➢工程化集成障碍
·工程化瓶颈：传统手段在主动光学系统中表现乏力，制约激光技术的进一步发展。
PHASICS的KALAS系统正是面向大口径主动激光系统新需求而开发。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。
KALAS系统图片
光束分析图片
KALAS系统配备Phase Studio分析软件
Phase Studio光束分析模块提供了定量光束参数
✓质心位置为标准化一阶时刻
✓峰值位置：max像素值
✓D4σ：波束宽度信息
•ISO 11146: minor，major和angle
•非ISO：质心、椭圆度、偏心度、圆度
✓椭圆（ISO）：小椭圆，大椭圆，质心，椭圆度，偏心率，圆度
✓能量：封闭能量直径84%或90%
✓高斯指标：来自高斯拟合，波束宽度FWHM或1/e2
二、KALAS系统优点
✓环境适应性强，提供单次动态激光波前测量，易于使用。远场仿真（点扩散函数）
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。
✓同时测量多种参数，一次性拍摄，测量波前、强度，计算散度（calculates divergence）、束腰尺寸（waist dimensions）、M²等。
✓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。
✓支持工程化集成，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。
✓大口径支持：zui大入瞳达直径127 mm，满足高能激光与空间通信等应用需求。
✓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。
✓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。
✓多功能：嵌入所有优点，相控技术，模块兼容独立使用，精度高、动态范围大，对振动不敏感。
以下是具体参数信息:（为保持文章连贯性在文章末尾介绍波前传感器）
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
波前传感器选型参数信息:
三、KALAS系统与现有产品Kaleo Kit套件区别
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：
1.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。
2.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。
Kaleo Kit套件图片
四、计算光束大小相关公式
1. 根据Siegman公式计算：
其中公式中的参数：
2W(z)：光束在z位置沿传播轴的直径
Z0：测量平面到腰部位置的距离
θ：光束散度
W0：束腰尺寸
其中，Z0，θ，W0是可以计算出来的。利用光束M2和波前半径曲率Rz计算
2.激光光束质量关键参数M2-Beam M2
在PhaseStudio中,可以通过取电磁场的傅里叶变换由一个近场测量重建相位和强度,计算方程：
3.波前曲率半径Rz-wavefront radius of curvature
✓局部波前近似为抛物面
✓沿不同方向曲率的波前半径的方程：
五、Kalas光束分析图
Kalas是一个模块化的解决方案，集成了所有必要的组件。只需一次测量，Kalas即可测量波前和强度，计算散度，腰围尺寸，M²，以及所有相关信息，使你的光束完全合格。此外，所有模块都是独立的，包括SID4波前传感器。
Phasics波前传感器是法国Phasics公司基于四波横向剪切干涉技术（QWLSI）开发的高精度光学测量设备，以其高分辨率、大动态范围和消色差特性在激光测量、光学计量、自适应光学等领域广泛应用。
特点
✓波长范围：190nm-14um
✓高分辨率：512❌512
✓高灵敏度：2nmRMS
✓高检测精度：10nm RMS
✓震动不敏感，消色差
备注：文章部分转载至飞思科Phasics
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