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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
《激光与红外》1989年06期
激光与红外

美国国家标准局激光功率和能量测量现状

自激光出现以后,NBS研制成了适合不同波长和功率能量范围的标准量热计(Col。-rimeters)。15年来,对激光功率计和能量计的校准,提供正式的测量服务。NBS设立的校准测鼠系统,专门用于激光辐射源的测量。所设计的标准量热计,受激光强度的不均匀以及高功率密度等的影响最小。它不仅减少激光强度不稳定的影响,而且消除了相干光干涉效应带来的测量误差。间,尽可能的等效。 量热计数据分析的方法是,根据图1的典型电压输出曲线,考虑量热计吸收能认的热力‘学系统,它等于内能的变化加上恻狱明间内与环境的热交换。由量热计吸收的激尤能量,山电校准因数和积分电压一时间曲线获得‘’〕。(,妥)叼作 ,热计设计的甚本原则 量热计是通过将吸收的辐射能转换成电能来测量激光能量的。流经量热计的热流使其温度升高,热敏元件产生比例于温升的信号电压。从灵敏元输出信号读取的电压值,用来计算激光能址大小。 每一量热计都是由吸收腔组成,固定在恒温控制的外壳内。热电偶或电阻...  (本文共4页) 阅读全文>>

《激光与光电子学进展》1971年05期
激光与光电子学进展

激光功率和能量的测量

激光器走出实验室以后,迫切地需要测量仪器。第一批仪器是从光度计和辐射计临时改制成的。液体卡计是一种最可靠的仪器,广泛用于测量脉冲功率,硅太阳电池通常用于测量0.3~1.1微米的连续功率,光电二极管用于测量脉冲波形。 一些生产光度计和辐射计的厂家为了测量激光,把他们的某些产品作了修改,已发表的功率和能量计资料见下表。 在电磁谱的可见部分,可以选用几种测量计术,现根据其工作的物理原理总结如下: 光电发射:光子射到一个表面上而发射出电子,这种效应对可见光范围内的测量是满意的。光电倍增管能将入射光子转换成很强的成比例的电子电流,辐射功率根据电流、光电发射的光谱灵敏度和所用的窄带沪光片的透过率来计算。光电发射灵敏度很高,响应速度很快,但功率测量受到光谱响应不平坦和表面灵敏度可变的限制。 类似于光电发射的效应:在半导体中发现了这种效应。吸收一个光子能产生一个可动的载流子,使半导体的电阻随光照强度而变化。如果电荷载流子在接近P一N结处产生,在...  (本文共3页) 阅读全文>>

《国外计量》1974年02期
国外计量

重复脉冲激光功率和能量的测量

激光功率的测量是一个用简单明了的方法解决的简单明了的向题。这句格言对于某些我们已经发现有用的技术和某些对观测来说是重要的措施很适用。 至少说,功率测量的困难问题,从所涉及的范围讲,是不易解决的。例如,波长从300毫微米到30。微米,平均功率从微瓦到数万瓦,峰值功率从毫瓦到兆瓦;重复率从每秒1个脉冲到5 00。脉冲,脉冲宽度从100微秒到10毫微秒,这些都是我们必须搞的有代表性的范围。然而,我们能够对某些功48A一E 一一刀率级的某些激光做些适当工作:900毫微米左右的二极管激光,1060毫微米的钱一忆铝榴石激光和10.6微米的二氧化碳激光等。 关于激光脉冲,我们想要了解的东西有:(1)平均功率,(2)峰值功率,(3)单个脉冲能量。不少文献都在讨论激光能量和功率测量这个主题。〔‘,(2〕〔3’对0.1到30瓦的平均功率级,我们发现两种方法特别有效:(1)是定时快门和液槽量热计法,其准确度士4%左右〔“〕;(2)是圆盘量热计法,这种...  (本文共3页) 阅读全文>>

《强激光与粒子束》2009年10期
强激光与粒子束

漫射板反射式大直径激光功率-能量测量方法

大直径激光的功率-能量测量在大气传输、无线光通信、激光雷达定标等研究中有重要的意义。一般的激光功率-能量测试设备因接收口径有限,采用直接的方法只能检测到极小空域的能量,不能满足远场大尺寸激光束功率-能量的测量[1-2]。目前,主要采用探测器点阵测量法[3-4]和CCD成像加漫射板透射测量法[5-6]。这2种方法都采用取样方式对光斑功率-能量离散的测量,然后通过积分的方法计算出光斑的总功率-能量,因此都存在着探测器标校困难、开口处拟合精度低、抽样能量损失大、工程实现成本高等缺点,难以满足高精度、快脉冲激光功率-能量测量的工程化需要。针对这种情况,本文提出了一种基于漫射板反射的单探测器测量方法,以漫射板的反射探测来替代对入射激光的直接探测,通过实验室的标定将功率-能量标准传递至漫射板-探测器系统,进而实现对大直径激光功率-能量的测量。1测量原理Fig.1 Principle of measurement图1测量原理示意图漫射板反射探...  (本文共5页) 阅读全文>>

《电子测量技术》2010年03期
电子测量技术

大口径高功率激光能量测量吸收体研究

0引言伴随国内ICF驱动器的发展,提出了对大口径高峰值功率激光能量测量的需求。在众多激光能量测试设备中,由于体吸收型激光能量计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,已被广泛应用于激光测试之中[1-5]。对于高峰值功率、短脉冲、单脉冲激光能量的测试,也最好是采用这种吸收结构[6]。目前对于大口径高峰值功率激光能量测量中,主要采用中性暗色玻璃作为吸收体。所选吸收体的厚度、吸收系数决定了对于激光能量的吸收率,同时也决定了能量在吸收体内的分布,从而影响了测量过程中热能损失的大小,进而影响到测量的准确度。研究吸收体的物理特性对测量结果的影响对于高功率激光能量计设计具有重要的意义。因此,本文基于有限元软件,对400 mm×400 mm口径、1053 nm波长、3 nm脉宽、3000 J激光能量测量进行了模拟,模拟结果表明:当吸收系数增大时,对激光的吸收率增大的同时,热能损耗也增大,对于以上激光,采用吸收系数在400~60...  (本文共4页) 阅读全文>>