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光学文章
如何选择合适的激光功率计

发布时间: 2015-09-08   浏览次数:   作者:迈昂科技

      激光器在1960年被研制出来,到21世纪的今天,已经得到了广泛的应用,在医学、工业、娱乐等众多应用领域中激光器已经成为了不可缺少的一部分。在研发和生产中我们想知道激光器的发射功率,就需要使用激光功率计。激光功率计的种类很多,如何选择合适的仪器呢?让我来为大家做一些分享。


      激光功率计可以测量连续激光的功率,也可以测量脉冲激光在一段时间内的平均功率。激光功率计一般由显示设备和传感器构成。传感器是激光功率计的重要组成部分,在选择激光功率计的时候,我们需要格外关注传感器探头的波长响应、动态范围、破坏阈值和最大重复频率等技术参数。传感器探头常见的有两种,分别为热释电型和光电二极管型。这次重点讨论光电二极管型的激光功率计。

图1激光功率计

      常见的光电二极管通常采用硅(Si)、锗(Ge)或铟砷化镓等材料制作而成。光电二极管具有体积较小、灵敏度高、功率测量范围大的显著特点。每一种光电二极管具有不同的响应范围和峰值波长,在不同的波长处具有不同的响应度。响应度是传感器把入射光转换为感应电流的效率的效果体现,单位是A/W。


    例如美国蓝菲光学公司(Labsphere)的一款激光功率计(LFPMS)采用了硅型二极管探测器。 它的波长响应范围在300-1100nm处,其中峰值响应在920nm时到达0.48A/W。下图2是LFMPS光电二极管探测器的性能参数。

图2 LFMPS光电二极管探测器性能参数

     为了更加精确地测量激光功率,光电二极管探测器可以和积分球组成测试系统。因为积分球独特的几何结构可以有效地克服激光光束形状不规则和光强空间分布不均的影响,同时也避免了偏振和校准方位的影响。


     在选择探测器之前,必须要考虑到被测激光的功率和能量密度。这是因为探测器具有一定的损伤阈值,超过了阈值,探测器就损坏了。


    其中蓝菲LFPMS的光电二极管探头可探测最小功率在0.1mW,最大可探测到50W。对于高功率的激光,用户也可使用一些衰减手段,可以利用分光器或者中性滤光片等。还有另一个很重要的指标是不确定度,这关系到准确性和一致性。


    其中蓝菲的LFPMS校准可溯源至中国计量科学研究院,可以做固定波长的校准,是要求精确测量小功率用户的一个不错地选择。


      通过上边的简单介绍我们知道,在选择激光功率计的时候,最重要的就是根据待测激光的波长和功率选择合适的传感器。选择探测器和积分球搭配的激光功率计(蓝菲光学LFPMS),可以精确和快速测定激光功率,同时还具有很好的溯源性。

 
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