專利名稱：Dk型激光功率計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于激光參數(shù)測量的儀器領(lǐng)域。
目前激光功率計(jì)品種較多，主要是用于測量激光的功率從微瓦到瓦級的激光功率計(jì)，但對于能測量超過100W的激光功率計(jì)來說，還未有一種既方便又實(shí)用的理想產(chǎn)品。那么要測量數(shù)百瓦或千瓦、萬瓦級的激光就更為困難與麻煩了。為了測量大功率激光的功率值，有人用激光給水加熱，利用水所吸收的熱量來換算出激光功率，這些間接的測量方法不僅測量很不方便，而且因諸多因素給測量帶來相當(dāng)大的誤差，另外這種間接方法也無法測量激光輸出功率的瞬態(tài)起伏。
另外利用一般的斬波法測量激光功率，是在一個(gè)轉(zhuǎn)盤上做一個(gè)一定尺寸的扇形狹縫窗口，把探測器放在轉(zhuǎn)盤的后面，當(dāng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，探測器測得通過狹縫窗口的激光能量，然后再換算成功率。利用此法測量，首先要對轉(zhuǎn)盤的反射光和散射光采取防護(hù)措施，另外對于大功率一激光束，除了考慮對反射光和散射光的防護(hù)措施，由于絕大部分時(shí)間激光束是直接按照射在斬波轉(zhuǎn)盤上，因此還必須考慮轉(zhuǎn)盤的發(fā)熱以至熔化的問題。
參考文獻(xiàn)1、中國專利號86207853。
2、上海燎原電器廠功率計(jì)產(chǎn)品說明書。
為了克服上述激光功率計(jì)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種既能測出激光輸出功率的瞬態(tài)起伏，又可直接測量從毫瓦到千瓦以至萬瓦連續(xù)輸出激光功率的大量程寬光譜響應(yīng)的激光功率計(jì)。
本發(fā)明提供的DK型激光功率計(jì)如

圖1所示，它是將一般靜止的激光探測器變?yōu)閯?dòng)態(tài)的探測器。它是由探測器、傳輸系統(tǒng)、顯示部分組成。探測器是量熱式的，它可以是由微型熱電偶和石墨吸收體組成，可以是熱釋電材料和石墨吸收體組成。根據(jù)不同激光功率計(jì)的要求，可以用不同材料的探測器，探測器做成不同角度及不同長度的葉片來滿足要求。功率計(jì)的傳輸部分包括轉(zhuǎn)盤(2)、馬達(dá)(4)、金屬彈簧片(3)引線環(huán)(5)等組成。顯示部分(6)可以采用指針顯示、光電檢流計(jì)顯示或數(shù)字處理裝置。
本實(shí)用新型的探測器葉片(1)固定在轉(zhuǎn)盤(2)上，轉(zhuǎn)盤(2)裝在一個(gè)可調(diào)速的馬達(dá)(4)的軸上。當(dāng)馬達(dá)以一定的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，只有葉片(1)直接從激光束上掃過。而轉(zhuǎn)盤(2)則完全不受激光的照射，這樣就克服了一般斬波法由于轉(zhuǎn)盤直接掃過激光束所引起的反射，散射和吸收發(fā)熱等難以解決的問題。探測器葉片(1)的信號分別連接在轉(zhuǎn)盤(2)上的兩個(gè)引線環(huán)(5)上，當(dāng)激光束掃過探測器葉片(1)時(shí)，所接收的信號由金屬彈簧片(3)從轉(zhuǎn)盤(2)上的引線環(huán)(5)傳出，并輸入到信號顯示系統(tǒng)(6)，繼而可用指針讀出，也可用光電檢流計(jì)顯示或通過數(shù)字處理系統(tǒng)換算成功率值后，直接用數(shù)碼管顯示出來。
斬波法測量激光功率的原理是W=Et,]]>其中W為所測連續(xù)激光功率，t為激光照射到接收體(1)的時(shí)間。E為t時(shí)間間隔內(nèi)接收到的能量，因此接收部分葉片(1)一定要做成扇形葉片。對扇弧邊沒有特殊要求，可以是弧形也可以是直邊均可，但角度一定要準(zhǔn)確。為了保證測得的功率值重復(fù)性好，在裝配時(shí)一定保證葉片(1)的圓心與馬達(dá)軸心重合。為了增加測量范圍，葉片(1)的角度愈小所測的功率量程愈大，葉片的長度愈長，測量不同形狀光束的應(yīng)用范圍愈廣。實(shí)施例1接收體葉片(1)由PVDF薄膜的熱釋電材料和石墨吸收體做成角度為3.6度，長6厘米的探測器葉片(1)。用2mm厚的印刷電路板做成轉(zhuǎn)盤(2)，并在轉(zhuǎn)盤(2)上腐蝕出兩個(gè)引線環(huán)(5)，探測器的兩根信號線由制做轉(zhuǎn)盤印刷電路板上的銅皮分別連接在兩個(gè)引線環(huán)(5)上，用0.25mm厚的磷銅板做成寬為5mm的信號線引線簧片(3)，通過信號引線簧片(3)把信號接入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(6)，最后由數(shù)碼管顯示出所測功率值。馬達(dá)(4)使用錄音機(jī)可調(diào)速微型電機(jī)。實(shí)施例2按實(shí)施例1制做，其中用一根一頭開口的金屬管內(nèi)裝彈簧頂著滾珠的結(jié)構(gòu)代替引線簧片(3)。實(shí)施例3按實(shí)施例1制做，其中用環(huán)狀或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的軸承代替引線簧片(3)。實(shí)施例4按實(shí)施例1制做，其中不把轉(zhuǎn)盤(2)直接裝在馬達(dá)(4)軸上，而是利用齒輪或皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(2)轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型提供的激光功率計(jì)制做簡單，能直接測量從毫瓦到千瓦連續(xù)輸出激光功率，測量功率量程大、光譜響應(yīng)寬，并可隨時(shí)測得激光輸出功率在ms級間的瞬態(tài)起伏，是一種較為理想的激光參數(shù)測量儀器。該儀器具有廣泛的實(shí)用價(jià)值，易于推廣生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種包括探測器、傳動(dòng)系統(tǒng)顯示裝置組成的激光功率計(jì)，其特征在于探測器做成扇形葉片(1)，葉片(1)固定在轉(zhuǎn)盤(2)上，轉(zhuǎn)盤(2)安裝在調(diào)速馬達(dá)(4)的軸上，轉(zhuǎn)盤(2)上有引線環(huán)(5)，它與探測器葉片(1)連接，引線環(huán)(5)又與金屬彈簧片(3)相連，金屬彈簧片(3)的引線與顯示系統(tǒng)(6)相接。
2.按權(quán)利要求1所述的激光功率計(jì)，其特征在于探測器是量熱式。
3.按權(quán)利要求2所述的激光功率計(jì)，其特征在于量熱式探測器是由微型熱電偶與石墨吸收體組成或者由熱釋電材料與石墨吸收體組成。
4.按權(quán)利要求1所述的激光功率計(jì)，其特征在于探測器葉片(1)的邊可以是弧形或直角形邊，葉片(1)長度及角度可按測量范圍取不同值。
5.按權(quán)利要求1所述的激光功率計(jì)，其特征在于功率計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速馬達(dá)(4)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(2)或者采用齒輪或皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(2)。
6.按照權(quán)利要求1所述的激光功率計(jì)，其特征在于引線簧片(3)可以是彈簧滾珠結(jié)構(gòu)、可以是環(huán)狀或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的軸承。
專利摘要本實(shí)用新型屬于激光參數(shù)測量儀器領(lǐng)域，特別是測量激光輸出功率。該儀器利用斬波原理，把一般靜止的激光探測器變?yōu)閯?dòng)態(tài)的探測器，并可在不間斷的工作中隨時(shí)進(jìn)行功率檢測和監(jiān)測功率在ms級的起伏。DK激光功率計(jì)可測量從毫瓦到萬瓦級連續(xù)激光功率，并可直接從顯示系統(tǒng)讀出所測數(shù)值。本實(shí)用新型使用方便，測量準(zhǔn)確。
文檔編號G01J5/12GK2047010SQ89202869
公開日1989年11月1日 申請日期1989年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月20日
發(fā)明者呂惠賓, 周岳亮, 顧世杰, 王樹鐸 申請人:中國科學(xué)院物理研究所