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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
《航空制造技术》2017年20期
航空制造技术

皮秒激光加工碳纤维复合材料工艺试验

碳纤维复合材料由于其高比强度,高比模量等优异的机械性能,被广泛应用于航空航天和汽车行业。如空客A350中复合材料的比例超过了30%,在波音787中更是高达50%[1]。碳纤维复合材料由碳纤维和树脂组成,碳纤维的气化温度比树脂高一个数量级[2],由于其具有各向异性以及非均质的特性,传统机械方法很难加工[3],例如铣削、钻孔和切割[4-5]都会导致严重的刀具磨损、分层、纤维拔出等问题[6]。有学者提出了一些非传统加工方法,如水刀切割[7],但是加工过程中,水分渗透到复合材料中,也会导致较差的机械性能。激光加工作为一种非接触式加工方法,具有易于控制、没有机械力和刀具磨损等优点[8]。然而,激光加工存在比较显著的热影响区。Yung等研究了激光频率和功率对复合材料加工热影响区的影响[9]。激光加工过程中,沿碳纤维轴向的热导率显著大于其他方向,热量沿轴向迅速传递,当还没到达碳纤维的汽化温度时,积累的热量就会导致树脂热解,进一步产生过烧现象[...  (本文共6页) 阅读全文>>

《激光技术》2017年06期
激光技术

激光选区熔化纯铜成形件尺寸精度的研究

第 41 卷 第 6 期2017 年 11 月激 光 技 术LASER TECHNOLOGYVol. 41,No. 6November,2017文章编号: 1001-3806(2017)06-0852-06激光选区熔化纯铜成形件尺寸精度的研究张晓刚1,李宗义2*,刘 艳1,张 昊2(1. 兰州理工大学 机电工程学院,兰州 730050; 2. 甘肃机电职业技术学院,天水 741000)摘要: 为了研究工艺参量对激光选区熔化纯铜粉末成形件尺寸精度的影响,采用正交实验对纯铜粉末进行了激光选区熔化成形研究。分析了铺粉厚度为 0. 05mm 时,工艺参量对成形件尺寸绝对误差的影响规律及各因素对尺寸精度的影响机理,确定了各工艺参量对尺寸绝对误差影响的主次顺序为扫描间距 >扫描速率 > 激光功率 > 扫描路径,得到最优的工艺参量组合为激光功率 360W,扫描速率 1050mm/s,扫描间距 0. 08mm,扫描方式是 spiral。结果表明...  (本文共6页) 阅读全文>>

《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>>

《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>>

《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>>