激光功率计

测定激光功率的一类测量仪器。其工作原理是基于激光和物质相互作用而产生的下述几种效应： 1.光热效应：物质吸收激光后，光能转换为热能，使系统温度升高，利用温度敏感元件，将温差直接转换为电动势，由此可测定激光功率。常用的激光量热型功率计有：绝对辐射计、圆盘功率计、流水功率计等。另加衰减装置（如斩光盘或吸收式、反射式、衍射式、偏振镜等衰减器）可适当扩大测试功率的量程。这一类量热型激光功率计对波长没有选择性，光谱响应较平坦，使用波段宽广，线性区域大，测量范围宽，性能稳定、可靠，可做成全吸收式，而且容易通过等效电校准达到较高的精度；但其响应时间较慢，只适宜测定连续输出的或低重复频率的脉冲激光功率。 2.光电效应：利用光电二极管、光电池、光电倍增管、强流管等光电元件测定单次或重复脉冲激光的峰值功率。这类光电型功率计响应快，灵敏度高，结构简单，使用方便，且可对激光波形、功率和能量进行综合测试，特别适宜于脉冲激光的测量。 3.热释电效应：某些晶体（如钽酸锂、铌酸锶钡、锆钛酸铅等）在不超过居里温度时，会自发极化而具有固有电矩，超过居里温度后，则固有电矩消失。当这些晶体受到辐照使温度突然发生变化时，引起电偶电极的改变，从而在垂直于极化轴的晶体表面的电荷分布也产生相应的变化。如果在这两表面加上电极，并接通电路，就有电流流过，这就是热释电效应。它仅对温度的瞬时变化有响应，与温度和温度分布无关，故产生的电信号与光辐射的瞬时功率成正比，由此可测定激光功率。它兼有前述两类功率计的优点，可在室温下工作，对连续或重复频率脉冲及单脉冲激光进行功率测定。利用上述三种光效应还可制成相应的激光能量计测定脉冲激光的能量。 1.光热型能量计。能量计与周围环境要有极好的隔热措施。激光辐照能量计的吸收体后，使其温度上升，在测温元件热电偶的工作端与参考端之间造成温差而产生热电势，由此测定激光能量。 2.光电型能量计：基于光电元件在线性范围内工作时光电流与光强度成正比的特性，把光电流对光脉冲时间进行积分即得光脉冲能量，由此制成各种光电型激光能量计。 3.热释电型能量计：将热释电晶体作为热电转换元件，在晶体表面上涂以全黑材料构成激光的面吸收工作方式，所产生的热释电电压正比于入射的激光能量，通过适当的电路系统测出该电压，就可对连续或重复频率脉冲及单脉冲激光能量的空间分布进行快速测定，还可观察脉冲波形，从而判断激光的模式结构、准直性和稳定性等。