發(fā)布時(shí)間： 2015-09-08 瀏覽次數(shù): 作者：卓定科技
激光功率計(jì)可以測量連續(xù)激光的功率，也可以測量脈沖激光在一段時(shí)間內(nèi)的平均功率。激光功率計(jì)一般由顯示設(shè)備和傳感器構(gòu)成。傳感器是激光功率計(jì)的重要組成部分，在選擇激光功率計(jì)的時(shí)候，我們需要格外關(guān)注傳感器探頭的波長響應(yīng)、動(dòng)態(tài)范圍、破壞閾值和最大重復(fù)頻率等技術(shù)參數(shù)。傳感器探頭常見的有兩種，分別為熱釋電型和光電二極管型。這次重點(diǎn)討論光電二極管型的激光功率計(jì)。
圖1激光功率計(jì)
常見的光電二極管通常采用硅（Si）、鍺（Ge）或銦砷化鎵等材料制作而成。光電二極管具有體積較小、靈敏度高、功率測量范圍大的顯著特點(diǎn)。每一種光電二極管具有不同的響應(yīng)范圍和峰值波長，在不同的波長處具有不同的響應(yīng)度。響應(yīng)度是傳感器把入射光轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電流的效率的效果體現(xiàn)，單位是A/W。例如美國藍(lán)菲光學(xué)公司（Labsphere）的一款激光功率計(jì)（LFPMS）采用了硅型二極管探測器。 它的波長響應(yīng)范圍在300-1100nm處，其中峰值響應(yīng)在920nm時(shí)到達(dá)0.48A/W。下圖2是LFMPS光電二極管探測器的性能參數(shù)。
圖2 LFMPS光電二極管探測器性能參數(shù)
為了更加精確地測量激光功率，光電二極管探測器可以和積分球組成測試系統(tǒng)。因?yàn)榉e分球獨(dú)特的幾何結(jié)構(gòu)可以有效地克服激光光束形狀不規(guī)則和光強(qiáng)空間分布不均的影響，同時(shí)也避免了偏振和校準(zhǔn)方位的影響。在選擇探測器之前，必須要考慮到被測激光的功率和能量密度。這是因?yàn)樘綔y器具有一定的損傷閾值，超過了閾值，探測器就損壞了。其中藍(lán)菲LFPMS的光電二極管探頭可探測最小功率在0.1mW,最大可探測到50W。對于高功率的激光，用戶也可使用一些衰減手段，可以利用分光器或者中性濾光片等。還有另一個(gè)很重要的指標(biāo)是不確定度，這關(guān)系到準(zhǔn)確性和一致性。其中藍(lán)菲的LFPMS校準(zhǔn)可溯源至中國計(jì)量科學(xué)研究院，可以做固定波長的校準(zhǔn)，是要求精確測量小功率用戶的一個(gè)不錯(cuò)地選擇。
通過上邊的簡單介紹我們知道，在選擇激光功率計(jì)的時(shí)候，最重要的就是根據(jù)待測激光的波長和功率選擇合適的傳感器。選擇探測器和積分球搭配的激光功率計(jì)（藍(lán)菲光學(xué)LFPMS），可以精確和快速測定激光功率，同時(shí)還具有很好的溯源性。