在一些應(yīng)用當(dāng)中，即使周期性地評估激光束模式質(zhì)量還不足夠，如在醫(yī)療器械領(lǐng)域，模式質(zhì)量的驗(yàn)證是成功生產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備零件的關(guān)鍵。此外還包括其它因不合格零件的記錄而導(dǎo)致時(shí)間損失和產(chǎn)量降低的操作。
為了滿足市場日益對高功率CO2激光束在線監(jiān)測儀的需要，Spiricon 和II-VI 聯(lián)合開發(fā)了強(qiáng)力型、易維護(hù)的工業(yè)用激光束監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用現(xiàn)成的光學(xué)元件，并且可以通過激光系統(tǒng)信息采集卡安裝在新型激光工作站上，或根據(jù)現(xiàn)有的大多數(shù)工業(yè)激光系統(tǒng)進(jìn)行翻新改進(jìn)。它為最終用戶提供詳細(xì)的實(shí)時(shí)光束圖象，并記錄重要的激光束參數(shù)。任何一個(gè)重要參數(shù)一旦達(dá)到預(yù)置極限時(shí)，系統(tǒng)便啟動(dòng)警報(bào)信號，提醒操作員故障瀕臨，使操作員能夠采取合適的行動(dòng)。此外，該系統(tǒng)可以用來診斷一般性激光器故障，如輸出耦合器老化或激光諧振腔發(fā)生偏離。利用該系統(tǒng)的診斷功能，技術(shù)人員可以在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)激光器的工作狀態(tài)，從而使激光加工的效益提高。
與通�？捎玫钠渌�光束分析設(shè)備不同，這種嵌入系統(tǒng)對照射過程來說是完全透明的，因?yàn)闆]有任何中斷光束的主動(dòng)器件，全部光學(xué)元件是液冷式被動(dòng)反射鏡。機(jī)箱本身與主光路采用相同的凈化氣體，而且該系統(tǒng)一旦安裝完畢，只需跟其它光學(xué)設(shè)備一樣地進(jìn)行維護(hù)。由于儀器實(shí)時(shí)操作，所以很適合于在完成正常維護(hù)以后對激光器進(jìn)行調(diào)諧和調(diào)節(jié)或?qū)��?shí)際加工事件進(jìn)行診斷。
遙控激光焊接是一種新型“使能”技術(shù)，它與縫焊不同的是，必須把激光束的能量引向許多點(diǎn)，并通過快門的開關(guān)進(jìn)行焊接。對這樣的焊縫來說，最關(guān)鍵的兩個(gè)測量結(jié)果是光束在焊接過程的空間能量分布和光束傳播的總能量。因此，新型過程監(jiān)視系統(tǒng)最適合于這個(gè)用途。如果對短時(shí)持續(xù)的焊接數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，光束寬度和光束輪廓均在焊接過程中略有變化。
許多爭論出自這樣的理論：未聚焦光束的空間能量分布被“復(fù)制”到焦斑上。盡管雙方爭論了許多年，迄今幾乎沒有任何例證支持任一方。在這個(gè)在線式系統(tǒng)的鑒定過程中，采用了兩個(gè)不同的儀器同時(shí)測量未聚焦光束和焦斑。結(jié)果對照清楚地說明，該激光器的未聚焦光束和聚焦光束的空間能量分布幾乎完全一致。在鑒定過程中，還在光路上安裝和卸除該儀器的兩種情況下對焦點(diǎn)輪廓進(jìn)行了測量和比較，結(jié)果證實(shí)該系統(tǒng)不影響焦斑結(jié)構(gòu)。
爭論一方主張：研究未聚焦光束的空間輪廓對焦斑的空間能量分布是毫無實(shí)用價(jià)值的；而另一方堅(jiān)持：未聚焦光束的不良結(jié)構(gòu)在聚焦后一定會(huì)再現(xiàn)出來。在本例中，未聚焦光束一側(cè)有一個(gè)“熱點(diǎn)”，橫模結(jié)構(gòu)是一個(gè)“炸面包圈”，即TEM 01橫模，因?yàn)槠淠芰糠植紙D形看起來像一個(gè)典型的炸面包圈。焦斑測量也顯示相同的橫模結(jié)構(gòu)，而且“熱點(diǎn)”同樣出現(xiàn)在焦斑上。在這種情況下，原始光束的空間能量分布成了焦斑能量分布的前兆。
隨著激光器的長久使用，連續(xù)監(jiān)測過程可以警告即將發(fā)生故障，須及時(shí)進(jìn)行維修。利用系統(tǒng)中的連續(xù)監(jiān)視器，可以在加工過程中跟蹤重要的光束參數(shù)。
光束能量分布給上述測量方法帶來了經(jīng)濟(jì)效益，由于生產(chǎn)率增加、廢品率降低和停機(jī)時(shí)間減少而節(jié)約成本。隨著加工過程變得更加嚴(yán)格，激光能量分布和監(jiān)測技術(shù)將會(huì)越來越有成本效益。