激光功率計(jì)的工作原理

通常光功率計(jì)采用了精確的校準(zhǔn)技術(shù)，可測(cè)量不同波長的光功率，是光電器件、光無源器件、光纖、光纜、光纖通信設(shè)備的測(cè)量，以及光纖通信系統(tǒng)工程建設(shè)和維護(hù)的必備的測(cè)量工具。

常用到激光能量計(jì)，用來探測(cè)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(hào)輸出，通過校準(zhǔn)來精確測(cè)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。

1、功率測(cè)量原理

激光探頭是一個(gè)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(chǔ)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(shí)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(hào)傳輸出來。

激光入射，測(cè)得的電壓隨時(shí)間快遞上升，然后在緩慢衰減，一段時(shí)間后恢復(fù)到零。這就是測(cè)量的熱現(xiàn)象，上升和衰減時(shí)間不受負(fù)載電阻影響。

最大電壓與初使電壓的差值就是測(cè)量電壓，測(cè)量精度得到NIST校準(zhǔn)授權(quán)。只要最大能量不超負(fù)荷，測(cè)量精度可以得到保證。

熱電偶實(shí)際圖是一個(gè)兩端附不同金屬的結(jié)構(gòu)，一端為“熱端”另一端為“冷端”或參考端。在激光測(cè)量時(shí)，熱端吸收激光能量，另一端下沉，兩端任何的溫度變化將在兩端間產(chǎn)生電壓，這就是功率計(jì)所測(cè)量的數(shù)據(jù)。

2、功率計(jì)的標(biāo)定

功率計(jì)標(biāo)定的目的，是校準(zhǔn)自身測(cè)量精度，保證測(cè)量數(shù)值在功率計(jì)使用報(bào)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(cè)量，根據(jù)出廠標(biāo)定報(bào)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(cè)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(gè)過程，存在一定的功率不確定性。對(duì)于功率測(cè)量，存在兩種功率，一種是準(zhǔn)確度，即實(shí)測(cè)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(cè)量的功率波動(dòng)范圍。

通常每12個(gè)月需要進(jìn)行一次功率標(biāo)定。