一種寬光譜量熱型光功率計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種寬光譜量熱型光功率計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]光功率計(jì)的主要用途就是測(cè)量光功率的大小和變化，它一般都是由探測(cè)器、數(shù)據(jù)處理和顯示部分組成。在一些生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)所需激光的波長(zhǎng)和功率有著嚴(yán)格的要求，這就要求光功率計(jì)能對(duì)各種波長(zhǎng)的光功率進(jìn)行精確測(cè)量。光功率計(jì)的核心器件是探測(cè)器，配有不同種類探測(cè)器的光功率計(jì)，應(yīng)用范圍不同，測(cè)量準(zhǔn)確度也不同，光功率計(jì)按探測(cè)器的不同分為光電型和量熱型兩類。隨著光電技術(shù)的發(fā)展，目前常見的探測(cè)器多為光電型，但是光電型光功率計(jì)一般只能測(cè)量單一波長(zhǎng)的光功率，需要通過更換探測(cè)器、濾光片或手動(dòng)換擋的方式來測(cè)量多種波長(zhǎng)的光功率，測(cè)量過程復(fù)雜，而且具有測(cè)量準(zhǔn)確度低和穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，不能滿足寬光譜高準(zhǔn)確度的要求。量熱型光功率計(jì)具有光譜響應(yīng)曲線平坦、準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)，但是其響應(yīng)速度慢、靈敏度低、光譜測(cè)量范圍有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種響應(yīng)速度快、靈敏度高、光譜測(cè)量范圍寬的寬光譜量熱型光功率計(jì)及光功率測(cè)量方法。
[0004]本發(fā)明提供了一種寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置，包括沿測(cè)量光軸依次設(shè)置的快門和探測(cè)裝置，其中探測(cè)裝置包括沿測(cè)量光軸依次設(shè)置的前端預(yù)處理裝置、錐腔、熱電堆、熱電勢(shì)測(cè)量裝置和電功率測(cè)量裝置，前端預(yù)處理裝置和電功率測(cè)量裝置之間還分別連接一可變電阻，以及串聯(lián)的開關(guān)和電源。
[0005]優(yōu)選地，快門和前端預(yù)處理裝置之間設(shè)置一光闌。
[0006]優(yōu)選地，前端預(yù)處理裝置包括沿測(cè)量光軸依次設(shè)置的吸收層、加熱層和基板。
[0007]優(yōu)選地，熱電勢(shì)測(cè)量裝置包括毫微伏電壓表。
[0008]優(yōu)選地，電功率測(cè)量裝置的輸出端連接高精度功率計(jì)。
[0009]優(yōu)選地，所述電功率測(cè)量裝置的輸出端通過輸出引線連接高精度功率計(jì)。
[0010]優(yōu)選地，所述電源為電池。
[0011]本發(fā)明還提供了一種光功率測(cè)量方法，依次包括如下步驟:
[0012](1)按照絕對(duì)輻射計(jì)進(jìn)行測(cè)輻射和電校準(zhǔn)，具體為:
[0013]A.將探測(cè)裝置的輸出引線連接到指示儀器的輸入端，并將探測(cè)裝置移入光路，測(cè)出光功率計(jì)裝置的暗電勢(shì)；
[0014]B.打開快門，光源束進(jìn)入探測(cè)裝置內(nèi)，探測(cè)裝置相應(yīng)有一信號(hào)輸出；
[0015]C.關(guān)閉快門，遮斷光源束，則有探測(cè)裝置的暗電勢(shì)輸出，經(jīng)計(jì)算得出光源束的有效輸出電勢(shì)；
[0016]D.閉上開關(guān)，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，使探測(cè)裝置的輸出近似于光源束進(jìn)入探測(cè)裝置時(shí)的輸出電勢(shì)；
[0017]E.拉開開關(guān)，使電路斷開，讀出探測(cè)裝置的輸出信號(hào)，得出電加熱凈輸出電勢(shì)；
[0018](2)連接探測(cè)裝置與高精度功率計(jì)，進(jìn)行光功率測(cè)量。
[0019]本發(fā)明的寬光譜量熱型光功率計(jì)及光功率測(cè)量方法，可以實(shí)現(xiàn):
[0020]1)量熱型探測(cè)器采用絕對(duì)輻射計(jì)測(cè)量原理，利用電加熱代替輻射加熱，對(duì)光功率進(jìn)行測(cè)量，可減少響應(yīng)時(shí)間和提高靈敏度。
[0021]2)量熱型探測(cè)器與毫微伏電壓表相配合，進(jìn)行光功率測(cè)量，通過簡(jiǎn)單的電測(cè)量可以隨時(shí)進(jìn)行響應(yīng)度校，有效擴(kuò)大了光譜的測(cè)量范圍(UV — Far IR)。
[0022]3)量熱型探測(cè)器與高精度功率計(jì)連接使用，使光功率結(jié)果更加精確，光功率測(cè)量結(jié)果精確到了 0.lmW。
【附圖說明】
[0023]圖1寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]附圖標(biāo)記說明:1、快門；2、吸收層；3、加熱層；4、基板；5、維腔；6、開關(guān)；7、熱電堆；8、熱電勢(shì)測(cè)量裝置；9、電功率測(cè)量裝置；10、可變電阻；11、電池；12、高精度功率計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施，有必要在此指出的是，以下實(shí)施只是用于本發(fā)明的進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本
【發(fā)明內(nèi)容】
對(duì)本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0026]本發(fā)明提供了一種寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置，如圖1所示，包括沿測(cè)量光軸依次設(shè)置的快門1和探測(cè)裝置，其中探測(cè)裝置包括沿測(cè)量光軸依次設(shè)置的前端預(yù)處理裝置、錐腔5、熱電堆7、熱電勢(shì)測(cè)量裝置8和電功率測(cè)量裝置9，前端預(yù)處理裝置和電功率測(cè)量裝置之間還分別連接一可變電阻10，以及串聯(lián)的開關(guān)6和電源11。
[0027]進(jìn)一步地，快門和前端預(yù)處理裝置之間設(shè)置一光闌。
[0028]進(jìn)一步地，前端預(yù)處理裝置包括沿測(cè)量光軸依次設(shè)置的吸收層2、加熱層3和基板4。
[0029]進(jìn)一步地，熱電勢(shì)測(cè)量裝置8包括毫微伏電壓表。
[0030]進(jìn)一步地，電功率測(cè)量裝置9的輸出端連接高精度功率計(jì)。
[0031]進(jìn)一步地，所述電功率測(cè)量裝置9的輸出端通過輸出引線連接高精度功率計(jì)12。
[0032]進(jìn)一步地，所述電源11為電池。
[0033]本發(fā)明還提供了一種光功率測(cè)量方法，依次包括如下步驟:
[0034](1)按照絕對(duì)輻射計(jì)進(jìn)行測(cè)輻射和電校準(zhǔn)，具體為:
[0035]A.將探測(cè)裝置的輸出引線連接到指示儀器的輸入端，并將探測(cè)裝置移入光路，測(cè)出光功率計(jì)裝置的暗電勢(shì)；
[0036]B.打開快門，光源束進(jìn)入探測(cè)裝置內(nèi)，探測(cè)裝置相應(yīng)有一信號(hào)輸出；
[0037]C.關(guān)閉快門，遮斷光源束，則有探測(cè)裝置的暗電勢(shì)輸出，經(jīng)計(jì)算得出光源束的有效輸出電勢(shì)；
[0038]D.閉上開關(guān)，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，使探測(cè)裝置的輸出近似于光源束進(jìn)入探測(cè)裝置時(shí)的輸出電勢(shì)；
[0039]E.拉開開關(guān)，使電路斷開，讀出探測(cè)裝置的輸出信號(hào)，得出電加熱凈輸出電勢(shì)；
[0040](2)連接探測(cè)裝置與高精度功率計(jì)12，進(jìn)行光功率測(cè)量。
[0041]盡管為了說明的目的，已描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，不脫離所附權(quán)利要求中公開的發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種修改、添加和替換等的改變，而所有這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍，并且本發(fā)明要求保護(hù)的產(chǎn)品各個(gè)部門和方法中的各個(gè)步驟，可以以任意組合的形式組合在一起。因此，對(duì)本發(fā)明中所公開的實(shí)施方式的描述并非為了限制本發(fā)明的范圍，而是用于描述本發(fā)明。相應(yīng)地，本發(fā)明的范圍不受以上實(shí)施方式的限制，而是由權(quán)利要求或其等同物進(jìn)行限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置，其特征在于:包括沿測(cè)量光軸依次設(shè)置的快門和探測(cè)裝置，其中探測(cè)裝置包括沿測(cè)量光軸依次設(shè)置的前端預(yù)處理裝置、錐腔、熱電堆、熱電勢(shì)測(cè)量裝置和電功率測(cè)量裝置，前端預(yù)處理裝置和電功率測(cè)量裝置之間還分別連接一可變電阻，以及串聯(lián)的開關(guān)和電源。2.如權(quán)利要求1所述的寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置，其特征在于:快門和前端預(yù)處理裝置之間設(shè)置一光闌。3.如權(quán)利要求2所述的寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置，其特征在于:前端預(yù)處理裝置包括沿測(cè)量光軸依次設(shè)置的吸收層、加熱層和基板。4.如權(quán)利要求3所述的寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置，其特征在于:熱電勢(shì)測(cè)量裝置包括毫微伏電壓表。5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置，其特征在于:電功率測(cè)量裝置的輸出端連接高精度功率計(jì)。6.如權(quán)利要求5所述的寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置，其特征在于:所述電功率測(cè)量裝置的輸出端通過輸出引線連接高精度功率計(jì)。7.如權(quán)利要求1或6所述的寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置，其特征在于:所述電源為電池。8.一種利用如上述權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置的光功率測(cè)量方法，其特征在于，依次包括如下步驟: (1)按照絕對(duì)輻射計(jì)進(jìn)行測(cè)輻射和電校準(zhǔn)，具體為: A.將探測(cè)裝置的輸出引線連接到指示儀器的輸入端，并將探測(cè)裝置移入光路，測(cè)出光功率計(jì)裝置的暗電勢(shì)； B.打開快門，光源束進(jìn)入探測(cè)裝置內(nèi)，探測(cè)裝置相應(yīng)有一信號(hào)輸出； C.關(guān)閉快門，遮斷光源束，則有探測(cè)裝置的暗電勢(shì)輸出，經(jīng)計(jì)算得出光源束的有效輸出電勢(shì)； D.閉上開關(guān)，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，使探測(cè)裝置的輸出近似于光源束進(jìn)入探測(cè)裝置時(shí)的輸出電勢(shì)； E.拉開開關(guān)，使電路斷開，讀出探測(cè)裝置的輸出信號(hào)，得出電加熱凈輸出電勢(shì)； (2)連接探測(cè)裝置與高精度功率計(jì)，進(jìn)行光功率測(cè)量。
【專利摘要】一種寬光譜量熱型光功率計(jì)裝置及光功率測(cè)量方法，包括沿測(cè)量光軸依次設(shè)置的快門和探測(cè)裝置，其中探測(cè)裝置包括沿測(cè)量光軸依次設(shè)置的前端預(yù)處理裝置、錐腔、熱電堆、熱電勢(shì)測(cè)量裝置和電功率測(cè)量裝置，前端預(yù)處理裝置和電功率測(cè)量裝置之間還分別連接一可變電阻，以及串聯(lián)的開關(guān)和電源，可以實(shí)現(xiàn)響應(yīng)速度快、靈敏度高、光譜測(cè)量范圍寬。
【IPC分類】G01J1/42
【公開號(hào)】CN105424177
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510742457
【發(fā)明人】孔煒, 程康, 邱黛君, 隋峰, 王云, 葉謙輝, 張瑞鋒, 仵欣, 郭波
【申請(qǐng)人】山東省計(jì)量科學(xué)研究院
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月4日