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詳解激光功率計

作者:東譜科技 瀏覽: 發表時間:2018-10-26 09:00:00 來源:光電資訊

激光功率計是用來測試連續激光的功率或者脈衝激光在某一段時間的平均功率的儀器。常用到激光能量計,用來探測重複脈衝激光的單發能量和單脈衝激光的能量。Ophir 的熱電堆型激光功率計通過熱電堆結構將光能轉換成熱量,再轉換為電信號輸出,通過校準來精確測量激光功率的大小。

激光功率計一般由探頭和顯示設備組成,激光功率計探頭按照不同的原理和材料分為熱電堆型(thermal)、光電二極管型(PD:Photodiode)、以及包含兩種傳感器的綜合探頭(RP),激光能量計則有熱釋電傳感器(PE:Pyroelectric)和熱電堆(Thermal)傳感器探頭。

激光探頭是一個塗有熱電材料的吸收體,熱電材料吸收大部分的光能量並轉化成熱量,隻有少部分反射。吸收與反射比例與材料的光譜響應曲線有關,吸收體的儲熱體和它的厚度決定了熱量傳輸到探頭的速度和反應時間。探頭溫度變化,能夠產生電流,電流通過薄片環形電阻轉變成電壓信號傳輸出來。

功率計標定的目的,是校準自身測量精度,保證測量數值在功率計使用報告的誤差範圍內,從而保證功率計正常的使用精度。功率計標定采用第三方功率計來測量,根據出廠標定報告,采用不同的功率,在不損壞功率計的前提下,檢驗功率計實際標定的準確性和穩定性。

功率測量,是考慮系統和隨機誤差基礎上,獲取功率真實值的一個過程,存在一定的功率不確定性。對於功率測量,存在兩種功率,一種是準確度,即實測值與真實值之間的偏差;另一種是功率穩定性,即反複同一條件測量的功率波動範圍。

激光功率和能量計主要用來測量光源的輸出。無論光發射是來源於弱光源(如熒光),還是來源於高能量的脈衝激光器,功率和能量計都是實驗室、生產部門或是工作現場等多種應用環境中必不可少的工具。

雖然功率計和能量計是分別提供的,但隨著能夠適用大量不同類型的光學傳感器的通用型儀表盤或顯示裝置的發展,它們也被合起來稱作單獨的一類儀器——功率和能量計,或PEM。儀器所采用的光學傳感器的類型,決定了其能測量光功率還是光能量,通常單位分別瓦特(W)或焦耳(J)。

具體來講,功率計能夠測量連續波(CW)或者重複脈衝光源,其所使用的傳感器通常是熱電堆或光電二極管。能量計則通常用於測量脈衝激光,即單脈衝或者重複脈衝光源,其所使用的傳感器包括熱釋電、熱電堆,或者帶有專門為測量脈衝光源而設計的電路的光電二極管。


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