SWIR 激光测振仪

SWIR 激光测振仪采用波长为 1550 nm 的不可见红外光工作。它们提供较高的信噪比，能够在深色、粗糙或强吸收材料上实现可靠测量。

无需表面预处理即可测量：即使在深色、哑光或纤维增强表面上也能可靠采集——无需逆反射胶带或反光喷剂。
宽测量范围：频率带宽从 DC 到 50 MHz，振动速度高达 50 m/s。
无需护目镜的眼睛安全：激光等级 1，输出功率低于 10 mW——无需特殊安全措施。
灵活的工作距离：从几毫米到超过 300 m——适用于微结构和远距离测量。
使用寿命长：SWIR 激光二极管无需定期更换——不同于使用寿命有限的 HeNe 管。

SWIR 代表短波红外（Short-Wave Infrared），指电磁波谱中的短波红外区域。Optomet SWIR 激光测振仪在 1550 nm 波长下工作——人眼不可见，但其物理特性为振动测量带来诸多优势。

由于输出功率低于 10 mW，SWIR 测量激光被归类为激光等级 1，因此对眼睛安全。正常运行期间无需护目镜。由于激光束不可见，Optomet 系统使用可见的绿色引导激光（510–530 nm，等级 2）来对准测量点。或者，也可以使用红外探测卡使 SWIR 光斑可见。

主要技术数据：

参数	数值
测量激光波长	1550 nm（不可见）
引导激光波长	510–530 nm（绿色，可见）
测量激光等级	等级 1，< 10 mW
引导激光等级	等级 2，< 1 mW

激光波长的选择直接影响测量质量。相比可见的 HeNe 激光（632.8 nm），1550 nm 的 SWIR 激光具有若干物理优势，这些优势在实际应用中具有现实意义。

在相同的激光等级下，1550 nm 处可用的激光功率比 632.8 nm 处更高。SWIR 系统的工作功率可达 10 mW（等级 1），而 HeNe 系统则被限制在 1 mW 以下（等级 2）。更高的功率预算改善了信噪比，尤其是在弱反射表面上以及大测量距离下。

SWIR 探测器对中红外区域的热发射在很大程度上不敏感。在热表面上的测量——例如涡轮叶片或运行中的部件——不会受到热辐射的影响。

SWIR 激光二极管的使用寿命明显长于 HeNe 气体激光器。HeNe 管在约 10,000 个运行小时后需要更换，而 SWIR 二极管通常可在设备的整个使用寿命内运行而无需更换。

许多技术上相关的材料在 SWIR 区域比在可见光谱中反射得更均匀。深色塑料、哑光涂层或纤维增强复合材料在 1550 nm 处提供更稳定的后向散射信号。这减少了信号丢失，并能在无需表面预处理的情况下进行测量——无需逆反射胶带或反光喷剂。

SWIR 还是 HeNe？

SWIR（1550 nm）是大多数应用的标准选择——尤其适用于深色表面、纤维增强复合材料以及远测量距离。

→ Optomet SMART Series

HeNe（632.8 nm）适用于穿过水或其他液体的测量，因为 SWIR 辐射在这些介质中被强烈吸收。

→ Optomet Vector Series (HeNe)

SWIR 激光的特性——高信号稳定性、眼睛安全以及对热辐射不敏感——使其适用于一系列要求严苛的测量任务。

涡轮机和高温部件

对运行中或承受热负荷的部件进行振动测量。SWIR 激光不受热辐射影响，即使在表面温度升高时也能提供稳定信号。

纤维增强结构（CFRP/GFRP）

在航空航天工程和轻量化结构中，碳纤维增强塑料和玻璃纤维增强塑料被广泛使用。SWIR 激光在这些材料上提供稳定的后向散射信号——即使无需表面预处理。

生物表面

在研究中，SWIR 测振仪也用于生物组织的振动分析，其中眼睛安全以及温和、非接触的测量尤为重要。

深色和吸光塑料

在汽车领域，黑色或深色塑料经常被使用——例如仪表板、车门饰板或保险杠。这些材料对可见光的反射很弱，使用 HeNe 系统时可能导致信号丢失。

深色和吸光塑料

对于桥梁监测、建筑物振动分析或旋翼叶片测量等应用，SWIR 系统可实现超过 300 m 的工作距离。Nova Xtra 可实现高达 300 m 的测量距离。

1550 nm 的 SWIR 测量激光对人眼不可见。为了对准测量点，Optomet 测振仪使用与测量光束同轴运行的绿色引导激光（510–530 nm）。或者，也可以使用红外探测卡使 SWIR 光斑可见。

SWIR 激光对眼睛安全：输出功率低于 10 mW，被归类为激光等级 1。

无需护目镜。1550 nm 的红外辐射还会被眼睛的液态介质吸收，不会到达视网膜——不同于可见光，可见光会一直穿透到视网膜。

IR-Detektor Karte macht einen Infrarot Laser sichtbar

Portrait of Tobias Schröder, Head of Sales & Marketing at Optomet

“二十多年来，Optomet 一直代表着精确的振动测量。我们的激光测振仪提供可靠的数据——从实验室分析到工业质量控制。”

Tobias Schröder (M.Sc. Mechanical Engineering)
销售与市场营销总监

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对比：SWIR 与 HeNe 激光测振仪

两种激光技术各有其适用之处——选择取决于应用。下表比较了主要差异。

	SWIR (1550 nm)	HeNe (632.8 nm)
波长	1550 nm（不可见）	632.8 nm（可见，红色）
激光等级	等级 1，< 10 mW	等级 2，< 1 mW
是否需要护目镜	否	否
信噪比	因可用激光功率更大而更高	因功率受限而更低
表面预处理	通常不需要	视表面情况而定，需要逆反射胶带或喷剂
穿过水的测量	否——1550 nm 处吸收强	是——632.8 nm 处吸收低
热表面上的测量	是——对热辐射不敏感	受限——热发射可能产生干扰
远测量距离	是——可达 300 m 以上	受限
激光源寿命	长——无需定期更换	受限——HeNe 管会老化
光斑尺寸（相同光学条件下）	较大，因波长更长	较小，因波长更短
Optomet 产品	SMART Series、Nova Series、Fiber Series	Vector Series、HeNe 扫描测振仪

Optomet 将 SWIR 技术作为大多数测振仪系统的标准。产品分为两个系列：模块化的 SMART Series 和 CLASSIC Series。

SMART Series 采用模块化设计，提供适用于各种测量任务的系统——从单点测量到全场 3D 分析。所有 SMART 产品均采用 SWIR 激光（1550 nm）。

了解更多关于 SMART Series 的信息

产品	描述
SMART Single+	用于在固定测量点进行精确测量的单点测振仪
SMART Scan+	用于全场振动分析的扫描测振仪
SMART 3D-Scan	三个同步扫描器，用于三维振动采集
SMART Full Body	多个联网扫描器，用于车辆或飞机结构等大型物体
SMART DAQ	用于在多个点同时测量的数据采集系统
SMART Multi-Fiber	带有多个传感头的光纤系统，用于并行测量
SMART 3D-Fiber	用于在难以到达位置进行三维单点测量的光纤系统

CLASSIC Series 包含针对特定应用的独立测振仪系统。此处同样标准采用 SWIR 技术。

了解更多关于 CLASSIC Series 的信息

产品	描述
Nova Series	用于在深色、粗糙或生物表面上测量的单点测振仪
Nova Xtra	用于超过 300 m 测量距离的远距离测振仪
Fiber Series	用于狭窄或难以到达测量位置的光纤单点测振仪
Fiber Multiplex	带有可切换传感头的光纤系统，用于多个测量点
Scanning Vibrometer	用于全场振动分析的扫描系统

在本节中，您将找到有关 SWIR 激光测振仪常见问题的解答——包括眼睛安全、波长、使用寿命、局限性和维护。

是的。SWIR 测量激光的输出功率低于 10 mW，被归类为激光等级 1。正常运行期间无需护目镜。1550 nm 的红外辐射会被眼睛的液体吸收，不会到达视网膜。

Optomet SWIR 测振仪在短波红外范围内以 1550 nm 波长工作。测量激光不可见；使用可见的绿色引导激光（510–530 nm）进行对准。

通常不需要。SWIR 激光二极管使用寿命长，通常可在设备的整个使用寿命内运行而无需更换。相比之下，HeNe 管在约 10,000 个运行小时后需要更换。

几乎全部。整个 SMART Series 以及 CLASSIC Series 的大多数产品（Nova、Fiber、Scanning Vibrometers）均标准采用 1550 nm 的 SWIR 激光。唯一的例外是 Vector Series，它使用可见的 HeNe 激光（632.8 nm）——适用于穿过水的测量或具有小光斑直径的微结构测量。

SWIR 激光并非适用于所有应用。最重要的局限性：