分享到:

激光功率和能量测量

激光功率和能量是描述激光特性的两个基本参数。随着激光技术的不断发展,对激光测量技术和测量仪器也提出了新的要求。近几年来国内外进行了大量的研究,不断改进测量元件和仪器的性能,同时也出现许多新型的激光功率计和能量计,测量技术有了很大发展。特别是国外广泛采用热释电探测器作激光功率、能量和波形的测量,显示了它的优越性。本文着重介绍几种测光所利用的效应和元件,综述了功率和能量测量的方法,并对发展方向作一简要评述。 一、光 热 法 二.光热效应,温差热电元件 当激光作用于物质,被物质吸收之后,光能转换为热能,使系统温度升高,直接测出温升并利用已知常数即可算出所测激光的能量m。也可以通过温升引起的次级效应来测量激光功率和能量。利用热电偶将温升转换为电信号在实际应用中比较方便,所以温差热电元件应用十分普遍。常用热电元件有热敏电阻,金属线热电偶和半导体热电偶。热敏电阻具有灵敏度高(1毫安/微瓦)的优点,但电阻的温度系数受环境温度影响较大,电阻值随...  (本文共8页) 阅读全文>>

权威出处: 《激光》1979年09期
《宇航计测技术》2016年05期
宇航计测技术

微弱激光功率能量校准技术发展与现状

1引言激光辐射计量是光学计量最基本的组成部分。其核心是对激光辐射量值参数与激光性能参数测试设备进行计量测试。随着激光技术在各行各业应用的发展,激光辐射计量由传统的激光辐射量值计量向激光辐射极值量计量、激光光束性能参数、激光整机综合性能计量方面发展。在微弱激光辐射计量测试方面,军、民各领域均产生了迫切的需求。目前各国家标准实验室都有激光微能量计或者功率计,其中尤以美国国家标准技术研究院(NIST)在波长覆盖、量程范围和测量不确定度方面最为领先。本文对激光微能量测试的国内外现状进行了总结,并简要介绍国防科技工业光学一级计量站在激光微能量计量方面已具备的条件。2国内外发展现状2.1国外发展现状美国NIST建立的1.064μm激光微能量标准装置原理如图1所示。通过精确测量分束镜所用材料的折射率,得到楔形分束镜不同级次的分束比,激光的级次不同强度也不同,级次越高强度越小,因此楔形分束镜有分束及衰减的双重功效。楔形分束镜的0级光由通过标定的...  (本文共7页) 阅读全文>>

西安工业大学
西安工业大学

激光微能量检定/校准技术研究

激光辐射计量是光学计量最基本的组成部分。其核心是对激光辐射量值参数与激光性能参数测试设备进行计量测试。随着激光技术在各行各业应用的发展,激光辐射计量由传统的激光辐射量值计量向激光辐射极值量计量、激光光束性能参数、激光整机综合性能计量结合发展。在微弱激光辐射计量测试方面,军、民各领域均产生了迫切的需求,但国内没有相应的激光微能量标准装置使得激光微能量测试设备和仪器无法溯源,导致量值不统一。因此本文研究了激光微能量检定校准技术,建立了激光微能量标准,满足了当前激光微能量计量测试需求,主要完成了以下工作:首先,以激光辐射计量技术为基础,结合激光微能量的特点,研究了激光微能量检定校准技术。通过研究线性衰减技术,使得激光能量经过衰减后达到皮焦量级,满足了国内激光微能量计量需求;通过研究电磁干扰和杂散辐射屏蔽技术,采取合理的屏蔽措施,从而最大限度的避免和降低了各类干扰源的干扰,保证了测试结果的准确度。其次,通过总体设计,分别设计了连续激光微...  (本文共101页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安工业大学
西安工业大学

激光功率传递标准装置的研制

本文研究的内容是高精度的激光功率标准器具,陷阱型传递标准器,主要用于从低温辐射计到激光功率基(标)准的激光辐射功率量值传递,系统还包括:前置放大器、调制斩波器及其驱动电源、数字多用表、IEE488数据总线和计算机数据采集与处理系统以及量值溯源、传递方法。陷阱型传递标准器是该课题的核心,激光光源输出激光,经过调制斩波器后输入标准探测器,探测器接收激光辐射并将光信号转换光电流,前置放大器实现放大和I/V转换,计算机经IEE488数据总线控制数字多用表快速测量峰值响应电压、并存储实时电压测量结果,通讯传输将测量结果输出到计算机,计算机经过数据处理,获得激光绝对辐射功率测量结果。解决了激光在探测器光敏面上的饱和效应和损伤;采用时序斩波、实时叠加法,研制了激光辐射功率量程扩展和响应灵敏度线性测量系统,解决了传递标准器的高准确度标定难题。对单一波长低功率0.5mW以下激光,用低温辐射计和传递标准器交替进行比对测量,根据低温辐射计测量结果,计...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安工业大学
西安工业大学

高能激光计能量损失补偿技术研究

随着高能激光在科学领域的广泛应用,高能激光能量测量的准确度就显得尤为重要。锥形吸收腔绝对量热式激光能量计由于具有波长适应范围宽、激光损伤阈值高、测量能量范围广等特点,被用作高能激光能量计的标准,并广泛应用于高能量激光测量领域。锥形腔高能激光能量计基于量热式原理,腔体吸收高能激光后升温,通过测量缠绕在锥形腔外壁上电阻丝的阻值变化,求出与阻值相对应的温度,从而进一步得到高能激光能量。但是,由于锥形吸收腔在测量时因热对流和后向散射等原因会产生激光能量损失。因此,只有对这些能量损失进行补偿修正,才能实现对激光能量的准确测量。本论文主要针对锥形腔高能激光计能量损失补偿问题,首先,针对缠绕于能量计锥形吸收腔外表面的测温电阻丝进行了实验分析,进而用最小二乘法对测温电阻丝的电阻-温度特性的实验数据进行数据处理并建立补偿模型,从而对测温电阻丝的电阻-温度特性进行了标定。经修正后能量计的测温电阻和Pt100电阻的偏差小于0.01Ω,温度偏差小于0....  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

激光参数测量与分析软件系统开发

激光的输出功率、脉冲能量以及光束的指向性是反映激光器性能的基本参数,对这些参数进行实时地测量,并对其稳定性进行综合分析与评价,有利于更加系统、全面地了解被测激光器工作特性,同时为激光器的设计提供了有效的参考依据。目前,为了更多地获取激光参数的信息,激光测试设备正朝着越来越智能化的方向发展,一些高性能功率计还集成了可扩展的通信接口,使得用户无需改变功率计的内部结构前提下获得实时测量的数据,方便其进行相应的功能扩展和建立激光设备性能分析评价系统,在自主性和灵活性上得到了大大的提高。FieldMaster是一款由美国相干公司生产的具有上述特点的功率/能量计,它集成了一个标准的RS-232串行通信接口,可以实时获取各种测量的数据。结合该功率计的这种功能,在计算机上开发一套激光参数测量与分析软件FMGS 1.0,使测量结果更加可视化的同时,增加了光束特性稳定性的评价指标使其在性能上比FieldMaster更加优越和完善。文中选择Visua...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>