激光功率計的工作原理

常用到激光能量計，用來探測重復脈沖激光的單發能量和單脈沖激光的能量。Ophir 的熱電堆型激光功率計通過熱電堆結構將光能轉換成熱量，再轉換為電信號輸出，通過校準來測量激光功率的大小。激光功率計一般由探頭和顯示設備組成，激光功率計探頭按照不同的原理和材料分為熱電堆型（thermal）、光電二管型（PD:Photodiode）、以及包含兩種傳感器的綜合探頭（RP），激光能量計則有熱釋電傳感器（PE:Pyroelectric）和熱電堆（Thermal）傳感器探頭。

1、功率測量原理

激光探頭是一個涂有熱電材料的吸收體，熱電材料吸收大部分的光能量并轉化成熱量，只有少部分反射。吸收與反射比例與材料的光譜響應曲線有關，吸收體的儲熱體和它的厚度決定了熱量傳輸到探頭的速度和反應時間。探頭溫度變化，能夠產生電流，電流通過薄片環形電阻轉變成電壓信號傳輸出來。

激光入射，測得的電壓隨時間快遞上升，然后在緩慢衰減，一段時間后恢復到零。這就是測量的熱現象，上升和衰減時間不受負載電阻影響。

電壓與初使電壓的差值就是測量電壓，測量精度得到NIST校準授權。只要能量不超負荷，測量精度可以得到保證。

熱電偶實際圖是一個兩端附不同金屬的結構，一端為“熱端”另一端為“冷端”或參考端。在激光測量時，熱端吸收激光能量，另一端下沉，兩端任何的溫度變化將在兩端間產生電壓，這就是功率計所測量的數據。

2、功率計的標定

功率計標定的目的，是校準自身測量精度，保證測量數值在功率計使用的誤差范圍內，從而保證功率計正常的使用精度。

功率計標定采用第三方功率計來測量，根據出廠標定，采用不同的功率，在不損壞功率計的提下，檢驗功率計實際標定的準確性和穩定性。

功率測量，是考慮系統和隨機誤差基礎上，獲取功率真實值的一個過程，存在一定的功率不確定性。對于功率測量，存在兩種功率，一種是準確度，即實測值與真實值之間的偏差；另一種是功率穩定性，即反復同一條件測量的功率波動范圍。

產品有以下系列：

產品參數：

產品型號	產品特點	探頭口徑	波長范圍	功率范圍
3A-QUAD	功率，能量，位置	?=9.5 mm	0.19-20 um	100 uW-3 W
3A-P-QUAD	功率，能量，位置	?=12 mm	0.15-8 um	160 uW-3 W
10A-PPS	功率，能量，位置，尺寸	?=16 mm	0.19-20 um	20 mW-10 W
50(150)A-BB-26-PPS	功率，能量，位置，尺寸	?=26 mm	0.19-20 um	40 mW-150 W
F150A-BB-26-PPS	功率，能量，位置，尺寸	?=26 mm	0.19-20 um	50 mW-150 W
FL250A-BB-50-PPS	功率，能量，位置，尺寸	?=50 mm	0.19-20 um	150 mW-250 W
1000W-BB-34-QUAD	功率，能量，位置	?=34 mm	0.19-20 um	5 W-1000 W

標準光電二管探頭

產品型號	產品特點	探頭口徑	波長范圍	功率范圍
PD300	自動背景光扣除	10×10mm	350-1100nm	500pW-300mW
PD300-1W	自動背景光扣除	10×10mm	350-1100nm	500pW-1W
PD300-3W	光電二管高功率探頭	10×10mm	350-1100nm	5nW-3W
PD300-TP	4mm厚探頭	10×10mm	350-1100nm	50pW-1W
PD300-UV	寬波長范圍且噪聲低	10×10mm	200-1100nm	20pW-300mW
PD300-IR	近紅外光低噪聲功率探頭	Φ5mm	700-1800nm	5nw-300mw
PD300-IRG	通信波段光纖自由光測量方式	Φ5mm	800-1700nm	10pw-150mw

2）圓形光電二管探頭

產品型號	產品特點	探頭口徑	波長范圍	功率范圍
PD300R	自動背景光扣除, 圓形探測口徑	Φ10mm	350-1100nm	500pW-300mW
PD300R-3W	光電二管高功率探頭, 圓形探測口徑	Φ10mm	350-1100nm	5nW-3W
PD300-IR	紅外	Φ5mm	700-1800nm	5nW-300mW
PD300R-UV	寬波長范圍且噪聲低, 圓形探測口徑	Φ10mm	200-1100nm	20pW-300mW

特殊的光電二管探頭和積分球

產品型號	產品特點	探頭口徑	波長范圍	功率范圍
PD300-BB	430-1100nm內光譜譜線平	10×10mm	430-1100nm	50pW-4mW
PD300-BB-50mW	430-1100nm內光譜譜線平	10×10mm	430-1100nm	50pW-50mW
PD300-CIE	模擬人眼響應曲線，單位Lux	2.4×2.8mm	400-700nm	20m Lux-200K Lux
BC20	用于掃描光束，速度可達30000inch/s	10×10mm	633, 650, 675nm	50uW-20mW
3A-IS	3W積分球探頭，用于發散激光	Φ12mm	420nm-1100nm	1uW-3W
3A-IS-IRG	紅外3W積分球探頭，用于發散激光	Φ12mm	800-1700nm	1uW-3W
IS6-VIS	大尺寸積分球，用于發散激光	Φ63.5mm	430-1100nm	1uW-30W
IS6-UV	大尺寸積分球，用于發散激光	Φ63.5mm	220-110nm	10nm-1w
IS6-IR	大尺寸積分球，用于發散激光	Φ63.5mm	700-1800nm	30nw-30w
IS6-CIE	大尺寸積分球，用于發散激光模擬人眼響應曲線，單位lm	Φ63.5mm	400-700nm	100ulm-500lm

產品參數：

產品型號	產品特點	探頭口徑	波長范圍	功率范圍	能量范圍
3A	高靈敏探頭	Φ9.5mm	0.19-20um	10uW-3W	20uJ-2J
3A-P	高靈敏探頭，適用于短脈沖激光	Φ12mm	0.15-6um	15uW-3W	20uJ-2J
3A-FS	高靈敏探頭，石英光窗	Φ9.5mm	0.19-20um	15uW-3W	15uJ-2J
3A-P-THz	THz激光功率計探頭	Φ12mm	0.3-10 THz	15uW-3W	20uJ-2J
3A-P-FS-12	大發散角激光，屏蔽紅外干擾	Φ12mm	0.22-2.1um	15uW-3W	20uJ-2J
10A	10W通用探頭	Φ16mm	0.19-20um	20mW-10W	6mJ-2J
10A-P	適用于短脈沖激光	Φ16mm	0.15-6um	40mW-10W	10mJ-10J
12A	12W探頭，寬動態范圍	Φ16mm	0.19-20um	2mW-12W	1mJ-30J
12A-P	適用于短脈沖激光	Φ16mm	0.5-6um	2mW-12W	1mJ-30J
30A-BB-18	30W通用探頭	Φ17.5mm	0.19-20um	20mW-30W	6mJ-30J
30A-P-17	適用于短脈沖激光	Φ17mm	0.15-6um	60mW-30W	30mJ-30J
30A-N-18	用于YAG激光	Φ17.5mm	1064, 532nm	60mW-30W	30mJ-200J
L30A-10MM	超薄30W探頭	Φ26mm	0.15-20um	80mW-30W	20mJ-60J
50(150)A-BB-26	50W連續測量，150W間斷測量	Φ26mm	0.19-20um	40mW-150W	20mJ-100J
15(50)A-PF-DIF-18	15W連續測量，50W間斷測量	Φ17.5mm	0.24-2.2um	140mW-50W	140mW-50W
50A-PF-DIF-18	高能量密度脈沖激光	Φ17.5mm	0.24-2.2um	140mW-50W	140mW-50W