在某些情况下，光束或聚焦光斑的直径约为几十微米，在光束轮廓分析时需要特别注意。例如支架切割，其中高功率激光聚焦到一个小点，该点可能小于 10 微米。可以使用光束轮廓仪：CCD 相机或扫描狭缝轮廓仪，每种类型都有优点和缺点。
一、CCD相机优缺点
CCD相机通常用于许多光束轮廓分析应用，因为它们可以对激光束进行完整的“实时”高质量测量。然而，使用CCD相机对如此小的光束进行轮廓分析存在以下几个挑战：
分辨率
CCD光束轮廓仪使用数千或数百万个CCD像素的2D阵列测量光束的空间强度分布。为了使相机光束轮廓仪能够高分辨率地显示强度的空间变化，光束直径必须明显大于阵列中像素之间的间距。经验法则是光束必须至少比像素间距大 10 倍，最好是 100 倍或更多。例如，Ophir SP620U 相机的像素间距为 4.4 微米，因此无法使用该相机直接分析直径为 ~40 微米或更小的光束。
通过在剖析小点光束之前适当放大它，可以很容易地克服这个问题。Ophir提供两种类型的放大配件：重新成像扩束镜和显微镜物镜，这两种产品都可以轻松安装在相机上。扩束器将光束放大约四倍于准直或近准直光束。为了分析聚焦光束，可以使用显微镜物镜放大至×22。
损伤阈值
例如在支架切割以及许多其他材料加工激光应用中，激光束不仅非常小，而且具有非常高的功率。将光束聚焦到小点会产生极高的功率密度，这很容易达到每平方厘米兆瓦的量级。如此高的功率密度水平足以切割钢甚至金刚石，但很容易损坏相机系统。CCD可以在不损坏/饱和的情况下处理的直接功率密度约为每平方厘米微瓦。
虽然扩大光束会降低功率密度，但通常不会将其降低到CCD相机损坏阈值以下。剖析光束需要适当的衰减。Ophir提供各种分束器和 ND 玻璃滤光片，可轻松安装在相机上，以适当衰减光束以进行轮廓分析。
将这些组件组合在一起以衰减光束可能需要特别注意。光束路径中的单个分束器以比平面 P 偏振分量更高的强度反射垂直 S 偏振分量。偏振的差异可能导致测量不可靠。用户可能有兴趣使用两个分束器来平衡 S 和 P 反射偏振。为此，Ophir提供将两个分束器与滤光片相结合的相机配件。
二、扫描狭缝优缺点
扫描狭缝光束轮廓仪可用于非常小的光斑，具体取决于扫描狭缝尺寸。Ophir提供狭缝扫描式激光光束轮廓分NanoScan，可以对小至 4 微米的光束进行轮廓分析。
使用扫描狭缝，通常不需要或几乎不需要衰减，因为狭缝充当物理衰减器;一次只有很小一部分光束击中传感器。但是，扫描狭缝有两个缺点：
缺乏细节
使用扫描狭缝无法看到光束二维强度分布的全部细节。与相机相反，扫描狭缝不能提供光束的完整“实时”图像。扫描狭缝的软件使用一种算法来创建光束强度分布的精确近似值。近似值可以很好地可视化梁的一般尺寸和形状，但可能缺乏细节。因此，它的主要应用是高斯类型的激光束直径测量。
慢脉冲激光器
扫描狭缝光束轮廓仪是一种机械系统，它对光束上的强度进行采样，并使用样本来构建光束轮廓强度的分段图像。为了使用扫描狭缝轮廓仪获得准确的测量结果，在狭缝扫过光束期间必须有足够数量的脉冲，以生成有意义的轮廓。扫描狭缝可以测量的最小激光脉冲速率取决于光束大小和扫描速度。通常，脉动速率必须至少为 1 KHz，最好更高。
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