詳解激光功率計(jì)

激光功率計(jì)是用來測試連續(xù)激光的功率或者脈沖激光在某一段時間的平均功率的儀器。常用到激光能量計(jì)，用來探測重復(fù)脈沖激光的單發(fā)能量和單脈沖激光的能量。Ophir 的熱電堆型激光功率計(jì)通過熱電堆結(jié)構(gòu)將光能轉(zhuǎn)換成熱量，再轉(zhuǎn)換為電信號輸出，通過校準(zhǔn)來精確測量激光功率的大小。

激光功率計(jì)一般由探頭和顯示設(shè)備組成，激光功率計(jì)探頭按照不同的原理和材料分為熱電堆型（thermal）、光電二極管型（PD:Photodiode）、以及包含兩種傳感器的綜合探頭（RP），激光能量計(jì)則有熱釋電傳感器(PE:Pyroelectric)和熱電堆（Thermal）傳感器探頭。

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(zhuǎn)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(yīng)曲線有關(guān)，吸收體的儲熱體和它的厚度決定了熱量傳輸?shù)教筋^的速度和反應(yīng)時間。探頭溫度變化，能夠產(chǎn)生電流，電流通過薄片環(huán)形電阻轉(zhuǎn)變成電壓信號傳輸出來。

功率計(jì)標(biāo)定的目的，是校準(zhǔn)自身測量精度，保證測量數(shù)值在功率計(jì)使用報告的誤差范圍內(nèi)，從而保證功率計(jì)正常的使用精度。功率計(jì)標(biāo)定采用第三方功率計(jì)來測量，根據(jù)出廠標(biāo)定報告，采用不同的功率，在不損壞功率計(jì)的前提下，檢驗(yàn)功率計(jì)實(shí)際標(biāo)定的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

功率測量，是考慮系統(tǒng)和隨機(jī)誤差基礎(chǔ)上，獲取功率真實(shí)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(zhǔn)確度，即實(shí)測值與真實(shí)值之間的偏差；另一種是功率穩(wěn)定性，即反復(fù)同一條件測量的功率波動范圍。

激光功率和能量計(jì)主要用來測量光源的輸出。無論光發(fā)射是來源于弱光源（如熒光），還是來源于高能量的脈沖激光器，功率和能量計(jì)都是實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)部門或是工作現(xiàn)場等多種應(yīng)用環(huán)境中必不可少的工具。

雖然功率計(jì)和能量計(jì)是分別提供的，但隨著能夠適用大量不同類型的光學(xué)傳感器的通用型儀表盤或顯示裝置的發(fā)展，它們也被合起來稱作單獨(dú)的一類儀器——功率和能量計(jì)，或PEM。儀器所采用的光學(xué)傳感器的類型，決定了其能測量光功率還是光能量，通常單位分別瓦特（W）或焦耳（J）。

具體來講，功率計(jì)能夠測量連續(xù)波（CW）或者重復(fù)脈沖光源，其所使用的傳感器通常是熱電堆或光電二極管。能量計(jì)則通常用于測量脈沖激光，即單脈沖或者重復(fù)脈沖光源，其所使用的傳感器包括熱釋電、熱電堆，或者帶有專門為測量脈沖光源而設(shè)計(jì)的電路的光電二極管。