一、什么是激光功率计
激光功率计是一种测量激光束输出功率的仪器。它们通常用于测量 CW(连续波)或脉冲激光源在设定时间段内的平均功率,并在特定的强度和波长范围内工作。功率计一般由热电堆或光电二极管构成,热电堆用来测高功率,光电二极管用来测低功率。
二、什么是光电二极管
光电二极管的核心部分是一个 PN 结。当适当的反向电压施加到 PN 结时,由于缺少载流子,没有电流流过 PN 结。当光子照射PN结时,电子或空穴摆脱束缚,在PN结中形成光生载流子。光生载流子在电场作用下发生漂移,形成电流。电流的大小与入射光的能量成正比。光电二极管基于光电效应,响应时间快但也容易出现电流饱和,只能测量很小的功率。
三、什么是热电堆
热电堆功率计是由串联的热电偶构成,当激光被探头表面的膜层吸收掉转化成热量,热量向热电偶传递并形成温度梯度场,热电堆探头内外两个节点由于温度差产生温差电动势,每对内外节点产生的温差电动势串联起来的总电压与入射光被膜层吸收转化的热量成比例。
四、激光功率计工作原理
激光功率撞击热电堆传感器盘的中心(在热电堆的背面),径向流动并在外围冷却。热电偶阵列测量与入射或吸收功率成正比的温度梯度。原则上,读数不依赖于环境温度,因为只有温差会影响产生的电压,而电压差仅取决于热流,而不取决于环境温度。
由于吸收的所有热量都流过热电偶(只要激光束在热结的内圆内),检测器的响应几乎与光束大小和位置无关。如果光束靠近内圆的边缘,一些热电偶会变得比其他热电偶更热,但由于测量了所有热电偶的总和,因此读数保持不变。
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