激光功率計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光功率檢測技術(shù)，尤其涉及一種激光功率計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著激光技術(shù)的發(fā)展，激光器在通信、醫(yī)療、工業(yè)制造等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。在激光器的研制、生產(chǎn)及應(yīng)用過程中，對激光器的功率進(jìn)行測量和標(biāo)定是必不可少的步驟。
[0003]激光功率計(jì)就是一種測量激光功率的設(shè)備，按照測量原理不同，激光功率計(jì)主要包括兩類，光電型激光功率計(jì)和量熱型激光功率計(jì)。其中，光電型激光功率計(jì)是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)功率測量，當(dāng)激光照射在光電型激光功率計(jì)的探測光敏面上時(shí)，其中的PN結(jié)所在回路內(nèi)會(huì)形成光電流，入射激光的功率越大，光電流越大，通過對光電流進(jìn)行測量就能得知入射激光的功率。而量熱型激光功率計(jì)是利用吸光材料將激光的能量轉(zhuǎn)化為熱量傳遞給熱電堆的一端，使得熱電堆自身的兩端具有溫度差，并將溫度差轉(zhuǎn)化為電勢差，通過測量電勢差的大小就可以得知入射激光的功率。
[0004]光電型激光功率計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間較快，但其光譜的覆蓋范圍較窄，且可測的功率范圍也較窄。而量熱型激光功率計(jì)具有光譜覆蓋范圍寬、功率可測范圍大的優(yōu)點(diǎn)，因此，對于中功率和高功率的激光進(jìn)行測量，以及對多個(gè)波長且各波長之間跨度較大的激光功率進(jìn)行對比測量時(shí)，通常都采用量熱型激光功率計(jì)，但是這種功率計(jì)的響應(yīng)時(shí)間較長。上述兩種激光功率計(jì)都存在各自的缺點(diǎn)，在測量過程中難以滿足多種激光器的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種激光功率計(jì)，既具有光譜覆蓋范圍寬和可測功率范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，還具有響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供一種激光功率計(jì)，包括:
[0007]激光轉(zhuǎn)換器，用于吸收入射激光，并將所述入射激光轉(zhuǎn)換為紅外線向外發(fā)射；
[0008]紅外接收器，用于接收所述紅外線，并對所述紅外線進(jìn)行會(huì)聚；
[0009]紅外探測器，用于接收會(huì)聚后的紅外線，并將所述會(huì)聚后的紅外線轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；以及，
[0010]功率測試器，與所述紅外探測器連接，用于接收所述電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)計(jì)算得到所述入射激光的功率值。
[0011]如上所述的激光功率計(jì)，所述紅外接收器為透射式的紅外接收器。
[0012]如上所述的激光功率計(jì)，所述紅外接收器為反射式的紅外接收器。
[0013]如上所述的激光功率計(jì)，所述激光轉(zhuǎn)換器中設(shè)置有冷卻裝置，所述冷卻裝置為傳導(dǎo)冷卻裝置、風(fēng)冷裝置或水冷裝置。
[0014]如上所述的激光功率計(jì)，所述激光轉(zhuǎn)換器的感光面設(shè)有吸光涂層。
[0015]如上所述的激光功率計(jì)，所述激光轉(zhuǎn)換器的感光面設(shè)有抗激光損傷涂層。
[0016]如上所述的激光功率計(jì)，所述透射式的紅外接收器的表面設(shè)有增透膜。
[0017]如上所述的激光功率計(jì)，所述反射式的紅外接收器的表面設(shè)有反射膜，所述反射膜為鋁膜、銅膜、銀膜或金膜。
[0018]如上所述的激光功率計(jì)，所述紅外探測器為銻化銦探測器或碲鎘汞探測器。
[0019]如上所述的激光功率計(jì)，還包括與所述功率測試器連接的功率顯示器。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例提供的激光功率計(jì)通過采用激光轉(zhuǎn)換器吸收入射激光，并向外輻射紅外線，然后采用紅外接收器接收紅外線，并會(huì)聚至紅外探測器，以使紅外探測器將紅外線的能量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再通過功率測試器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的功率數(shù)值，該功率數(shù)值與入射激光的功率相對應(yīng)，使得該激光功率計(jì)既具有光譜覆蓋范圍寬和可測功率范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，還具有響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的激光功率計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的激光功率計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記:
[0024]1-激光器； 2-激光轉(zhuǎn)換器；31-透射式的紅外接收器；
[0025]4-紅外探測器；5-功率測試器；32-反射式的紅外接收器。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例一
[0027]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中常用的兩種激光功率計(jì)各自都存在一些缺點(diǎn)，在測量過程中不能夠滿足多種激光器單獨(dú)測量或組合測量的需要，本實(shí)施例提供一種激光功率計(jì)，既具有光譜覆蓋范圍寬和可測功率范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，還具有響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。
[0028]本實(shí)施例提供的激光功率計(jì)，包括:激光轉(zhuǎn)換器、紅外接收器、紅外探測器以及功率測試器。其中，激光轉(zhuǎn)換器用于吸收入射激光，并將入射激光轉(zhuǎn)換為紅外線向外發(fā)射。紅外接收器用于接收激光轉(zhuǎn)換器發(fā)出的紅外線，并對紅外線進(jìn)行會(huì)聚。紅外探測器用于接收會(huì)聚后的紅外線，并將會(huì)聚后的紅外線的能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。功率測試器，與紅外探測器連接，用于接收紅外探測器發(fā)出的電信號(hào)，并根據(jù)該電信號(hào)計(jì)算得到入射激光的功率值。
[0029]具體的，入射激光為待測的激光器所發(fā)出的激光光線。激光器發(fā)出的入射激光照射在激光轉(zhuǎn)換器的感光面(也即:受光照區(qū)域)上，激光轉(zhuǎn)換器吸收激光的能量后，受光照區(qū)域的溫度升高，并向外輻射紅外線，入射激光的功率越大，受光照區(qū)域的溫度越高，即輻射的紅外線能量越大。紅外接收器能夠接收激光轉(zhuǎn)換器輻射的紅外線，并且將紅外線進(jìn)行會(huì)聚至紅外探測器的探測區(qū)域，紅外探測器將探測到的紅外線的能量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。功率測試器與紅外探測器電連接，接收該電信號(hào)，并將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的功率數(shù)據(jù)，通過該功率數(shù)據(jù)即可得知入射激光的功率大小。
[0030]上述方案的檢測原理是首先將入射激光的功率轉(zhuǎn)換為紅外線的能量，該轉(zhuǎn)換過程不受激光光譜的范圍影響，即全部光譜范圍內(nèi)的激光均能夠使激光轉(zhuǎn)換器發(fā)熱，并且能向外輻射紅外線，則入射激光的功率對應(yīng)于相應(yīng)的紅外線的能量，因此，上述激光功率計(jì)的光譜覆蓋范圍非常寬，并且該激光功率計(jì)也不受入射激光功率范圍的限制。其次，上述激光功率計(jì)還將紅外線的能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再根據(jù)該電信號(hào)計(jì)算得到入射激光的功率，這個(gè)過程與現(xiàn)有的量熱型激光功率計(jì)相比，本實(shí)施例提供的激光功率計(jì)的響應(yīng)過程較快，響應(yīng)時(shí)間較短。
[0031]綜上，本實(shí)施例提供的激光功率計(jì)通過采用激光轉(zhuǎn)換器吸收入射激光，并向外輻射紅外線，然后采用紅外接收器接收紅外線，并會(huì)聚至紅外探測器，以使紅外探測器將紅外線的能量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再通過功率測試器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的功率數(shù)值，該功率數(shù)值與入射激光的功率相對應(yīng)，使得該激光功率計(jì)既具有光譜覆蓋范圍寬和可測功率范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，還具有響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。
[0032]對于上述激光功率計(jì)中的各個(gè)器件，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)多種實(shí)現(xiàn)方式，本實(shí)施例提供一種具體的實(shí)現(xiàn)方式。
[0033]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的激光功率計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該激光功率計(jì)是對待測的激光器I發(fā)射的激光進(jìn)行檢測，該激光功率計(jì)可以包括:激光轉(zhuǎn)換器2、透射式的紅外接收器31、紅外探測器4以及功率測試器5。
[0034]其中，激光轉(zhuǎn)換器2也可以稱為測試靶，顧名思義就是用來接收激光器I發(fā)出的入射激光。激光轉(zhuǎn)換器2的感光面接收到入射激光，導(dǎo)致激光轉(zhuǎn)換器2中受入射激光照射的部分溫度升高，并向外輻射紅外線。入射激光的功率越大，激光轉(zhuǎn)換器2的溫度越高，向外輻射的紅外線能量越強(qiáng)。激光轉(zhuǎn)換器2具體可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常見的鋁、銅等金屬制成的金屬板，以實(shí)現(xiàn)在受到激光照射后升高溫度的功能。
[0035]透射式的紅外接收器31的功能是收集激光轉(zhuǎn)換器2發(fā)射出的紅外線，并進(jìn)行會(huì)聚，具體可采用凸透鏡。激光轉(zhuǎn)換器2發(fā)射出的紅外線穿過凸透鏡后發(fā)生會(huì)聚。透射式的紅外接收器31優(yōu)選采用對紅外輻射透過率較高的介質(zhì)材料制成，為了進(jìn)一步提高透過率，還可以在透射式的紅外接收器31的表面鍍針對紅外輻射的增透膜。
[0036]若采用凸透鏡作為透射式的紅外接收器31，且凸透鏡為短焦距透鏡，激光轉(zhuǎn)換器2與凸透鏡的距離遠(yuǎn)大于凸透鏡的焦距，則紅外探測器4的光敏面可位于凸透鏡的焦點(diǎn)處，接受會(huì)聚后的紅外線。紅外探測器4的功能是將接收到的紅外線的能量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，具體可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的器件，例如銻化銦探測器、碲鎘汞探測器等，其中，銻化銦的化學(xué)式為InSb，碲鎘汞的化學(xué)式為HgCdTe。
[0037]功率測試器5與紅外探測器4電連接，接收紅外探測器4發(fā)出的電信號(hào)。功率測試器5的功能是將該電信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得到相應(yīng)的功率數(shù)值，該功率數(shù)值與入射激光的功率是對應(yīng)的。功率測試器5也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的能根據(jù)模擬量電信號(hào)得到功率數(shù)值的測試設(shè)備。
[0038]上述各器件的型號(hào)以及各器件的布局均可由技術(shù)人員來設(shè)定，例如根據(jù)紅外線的輻射范圍確定透射式的紅外接收器31的位置、焦距以及紅外探測器4的位置。
[0039]上述技術(shù)方案通過采用激光轉(zhuǎn)換器吸收入射激光，并向外輻射紅外線，然后采用透射式的紅外接收器接收紅外線，并會(huì)聚至紅外探測器，以使紅外探測器將紅外線的能量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再通過功率測試器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的功率數(shù)值，該功率數(shù)值與入射激光的功率相對應(yīng)，使得該激光功率計(jì)既具有光譜覆蓋范圍寬和可測功率范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，還具有響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。
[0040]進(jìn)一步的，可以在激光轉(zhuǎn)換器2的感光面涂覆能夠增加激光吸收率的吸光涂層，