功耗是激光器的重要參數之一,因而也成為激光器生產廠家和激光器用戶常用的測試儀器設備。有哪些型號的激光功率計?它的應用領域是什么?今后的開發面臨哪些挑戰?這篇文章希望對你有幫助。
一些典型的激光功率測量模式
隨著測量需求的發展,基于不同原理的激光功率計也相繼出現,包括熱電式、光電二管式、熱釋電式、流水式、低溫輻射計、近年來出現的光致動力學傳感形式等,如圖1所示的各種典型激光功率測量系統。 (1)光電二管類型
由于早期的激光功率較小,采用光電式激光功率計測量即可滿足使用要求。光電子式激光功率計以其靈敏、
二管激光功率計結構簡單,沒有利用光的熱效應,對外部環境溫度的要求較低,比熱效應功率計的響應速度更快;缺點是更易受電噪聲干擾,且光譜響應不均勻。
與傳統的 PN結相比,目前光電二管主要采用 PIN型光電二管,這種結構增加了中間耗盡層,結電容小,響應速度快。用 InGaAs作材料的 PIN管,因其低噪聲、高響應度等特點,可廣泛應用于工業和科研領域。
自1987年采用光電二管測量激光功率的方法提出以來,發展至今,基于光電二管型光功率的測量已成為一種非常成 dBm。在實際生產中經常使用的光電二管型光功率計有硅、鍺、鎵砷、碲鎘汞等類型,其類型包括可見光到
(2)熱自1987年采用光電二管測量激光功率的方法提出以來,發展至今,基于光電二管型光功率的測量已電堆二
隨著激光技術的發展,出現了各種各樣的激光器。隨著激光功率的增加,從初的固體激光器,后來出現的氣體激光器、液體激光器、半導熱電式功率計,可以測量大功率。
利用激光的熱效應和金屬中的熱電效應,熱電堆式激光功率計是一種典型的熱電器件。熱電式傳感器具有光譜響應平坦、相對不易達到飽和度、受半導體激光器,以及光照角度和位置影響較小等優點,缺點是響應速度較慢。
用于激光功率檢測的熱電堆傳感器結構具有光譜響應平坦、相對70年代,次研制出基于熱電偶和真空腔的激光功率探測器。目前這種類型的激光功率計不需要絕熱環境就能達到較高的測量穩定性,在850 nm光源測量標準值時,測量的標準偏差可以
(3)熱釋電類型的激光功率計不需要絕熱環境就能達到較高的測熱傳感器是根據某些晶體的熱釋電效應來感應的,如圖4所示。因為測熱釋電傳感器一般不適用于連續激光測量。功率計通常是以熱釋電效應為基礎的,它熱釋電光功率傳感器的基本結構
一九八二年,成功地將熱釋電效應用于激光功率的測量。現熱釋電光功率測量系統精度非常高,在1 mW的典型測量條件下,可達到0.5%傳感器的優點包括測量精度較高、響應速度快,可以測量單個脈沖能量,對微小激光功
(4)一九八二年,成功地將熱釋電效應用于激光功.低溫絕5%的測量精度。熱對輻射計由于光纖技術的廣泛應用,人們開始關注微小激光功率的測量,而熱釋電型激光功率計應運而生。除功率范圍外,在低溫輻射計(圖5)地提高了激光功率計的測量精度上限。
1985年提出了非常的低溫輻射計。目前的低溫輻射計在測量激光500 nm~16微米波長時,相對標準不確定度可達0.015%。其缺點是系統較為復雜、體積龐大,適于科學研究,難以實現廣泛應用。
(5)流式
熱電式功率計測量功率隨測量功率的進一步增加而產生溫漂,不斷升高的吸收面溫度也會造成功率計的損壞,為了提高功率計的損傷閾值,出現了各種大功率測量的結構。利用激光的熱效應測量高功率激光的一種方法就是流水式。