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激光功率計(jì)的構(gòu)成及原理闡述

閱讀：1605 發(fā)布時(shí)間：2024-3-22

　　激光功率計(jì)是一種用來(lái)測(cè)試連續(xù)激光的功率或者脈沖激光在某一段時(shí)間平均功率的儀器。它通常使用熱吸收、熱釋電或熱輻射原理進(jìn)行測(cè)量，在激光科學(xué)、工業(yè)、軍事等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。如果激光器或系統(tǒng)輸出功率不符合要求，激光功率計(jì)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行修正和調(diào)整，從而確保激光器或系統(tǒng)的正常運(yùn)行和安全性。

　　激光探頭是一個(gè)涂有熱電材料的吸收體，熱電材料吸收大部分的光能量并轉(zhuǎn)化成熱量，只有少部分反射。吸收與反射比例與材料的光譜響應(yīng)曲線有關(guān)，吸收體的儲(chǔ)熱體和它的厚度決定了熱量傳輸?shù)教筋^的速度和反應(yīng)時(shí)間。探頭溫度變化，能夠產(chǎn)生電流，電流通過(guò)薄片環(huán)形電阻轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)傳輸出來(lái)。

　　激光功率計(jì)一般由熱電堆或光電二極管構(gòu)成，熱電堆用來(lái)測(cè)高功率，光電二極管用來(lái)測(cè)低功率。能量計(jì)由熱釋電材料構(gòu)成，熱釋電材料對(duì)脈沖信號(hào)有響應(yīng)。其中將激光功率轉(zhuǎn)換成熱量的膜層起著重要的作用，是激光功率或能量計(jì)的核心技術(shù)。

　　熱電堆功率計(jì)反應(yīng)時(shí)間都比較慢，由其原理決定的，熱電堆功率的響應(yīng)時(shí)間取決于激光在功率計(jì)表面被膜層吸收后，產(chǎn)生的熱量傳遞到功率計(jì)圓盤(pán)邊緣所需要的熱傳遞時(shí)間。測(cè)量功率越大，一般來(lái)說(shuō)所需要的探測(cè)圓盤(pán)直徑越大，對(duì)較大的功率計(jì)探頭而言，熱傳遞所需要的時(shí)間都在秒量級(jí)，所以*大功率計(jì)所需要的響應(yīng)時(shí)間也比較長(zhǎng)。當(dāng)然也有一些特殊設(shè)計(jì)的熱電偶結(jié)構(gòu)，測(cè)量熱傳遞的方向和激光方向一致，把這個(gè)方向的熱電偶做的很薄，微米量級(jí)，這樣大的降低了熱傳遞所需要的時(shí)間，可將功率計(jì)熱響應(yīng)時(shí)間下降到毫秒以下。

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