激光功率计

 

一、描述

 

激光功率计是一种用来测试连续激光的功率或者脉冲激光在某一段时间平均功率以及功率稳定性的仪器，是科研、工业生产或是工作现场等多种应用环境中必不可少的工具。光功率计通常具有高精度、快速响应和广泛的功率测量范围，可以满足不同应用场景的需求。

 

二、应用

 

• 光纤网络工程维护与安装

• 光通信的教学与研究

• 激光器

• 激光加工和制造

• 激光医疗

• 材料加工

• 激光通信

• 无源器件（DWDM、AWG、WSS等器件）波长高速扫描测试

• 光有源器件/无源器件偏振相关性高速扫描测试

• 光纤传感领域光信号的快速捕捉

• 快速耦合自动化测试系统

• 光芯片快速测试系统

• 自动化高速测试系统

• 光网络光信号监测系统

 

三、分类

 

      根据不同应用场景与原理，光功率计分为不同类别，目前维度光功率计系列产品分为：

 

• 手持式光功率计

• 光电式光功率计

• 热电式光功率计

• 高速光功率计模块 

 

四、原理

 

光电式功率计是通过光电池/光电二极管的光电效应，直接将光能转换为电流或者电压信号，以此表征激光功率。因此，该系列功率计产品灵敏度高、响应时间快，但也很容易电流饱和，较为适合低功率测量。

热电式功率计是基于热传递，先将光能转换成热量，再转换成电信号。该系列功率计产品响应时间相对较长，同时光谱测量范围宽，功率测量范围大，适合做高功率测量，可用于脉冲激光器。

 

五、选型

 

选择光功率计产品时，可根据实际应用场景、功率计原理等条件进行选型。具体挑选型号时可考虑下列因素：

 

• 波长范围：

 

指光功率计能够有效探测到的光的波长范围。光功率计测量波长范围通常是紫外波段、可见光波段以及红外波段。维度光功率计产品测量波长范围可选择类型有200-1100nm、400-1100nm、800-1700nm。

 

• 功率范围与精度：

 

选择功率计产品需考虑所要测量的功率最大值与最小值以及所需要的功率最小分辨率，合适的功率测量范围以及分辨率才能测量出准确的功率值。维度光功率计产品的功率范围可选择类型有pW、μW、mW、W，最高可达上千瓦。

 

• 光斑直径：

 

测量激光功率时需要明确是测量自由空间光还是光纤光，测量不同形式的光需要采用不同的探头接口。测量空间光时需要明确光斑直径大小，所选用的探头有效探测尺寸需要大于等于光斑直径，这样才能有效探测整个光斑的准确功率值。维度功率计产品既能进行光纤光测量，又能探测空间光，探头的各种有效探测面积适用于多种尺寸光束功率测量。

 

• 损伤阈值：

 

指光功率计探头能够承受的最大光功率密度 (连续光源)或最大能量密度 (脉冲光源),常见单位分别是W/cm2和J/cm2。最大平均功率密度是功率计关键的参数之一，实际测量光束的能量必须小于光功率计的损伤阈值，否则会对功率计造成巨大的损伤。维度光功率计产品采用不同探测材料，探头拥有高损伤阈值，兼容多种能量级别的光功率测量。

 

• 表头与上位机软件：

 

光功率测量结果通常是表头数显或者连接上位机显示，表头显示测量结果方便快捷，操作简单，连接上位机测量可以详细展示功率计功能。维度光功率计探头拥有多种类型，既可连接表头测量，又可连接上位机进行软件操作。

 

六、注意事项

 

• 使用光功率计时需注意保持仪器的清洁，避免灰尘等杂质对测量结果造成影响。

• 使用功率计之前需注意损伤阈值，以免损坏探测器件。

• 测量过程中，注意避免探头或连接线受到拉扯或弯曲，以确保测量的准确性和稳定性。

• 测量不同波长的激光功率，需提前设置对应波长。

• 脉冲激光器功率密度计算公式：ρ峰值功率=E/W×S

• 连续激光器功率密度计算公式：ρ峰值功率=P平均/S，其中，P—功率，W—脉宽，E—单脉冲能量，F—重复频率，ρ—密度

• 勿在潮湿、易燃易爆等环境下使用。