在信息技术领域,激光技术的应用尤为广泛,而激光功率的准确测量在科研和生产中具有极其重要的地位。本文介绍的ω形电标定CO2激光功率计,以其独特的接收头结构,具有易自制、性能可靠、使用方便等特点,适用于直接测量一定范围内的激光功率,具有较高的精度。 ω形电标定CO2激光功率计的接收头形状为“ω”形旋转面,这种特殊形状的设计能够有效地散射激光束,从而降低接收体局部过热的风险。这是因为激光束的强度分布通常是高斯分布,即激光束中心强度高,向外递减,如果激光束直接照射到某个小区域,该区域可能会因吸收过多能量而迅速过热,导致测量误差或者设备损坏。ω形接收体的设计避免了这一问题,确保了测量的准确性和设备的安全使用。 ω形电标定CO2激光功率计的接收体材料选用导热性能良好的铝,并在表面进行阳极氧化处理,形成了一层电绝缘性能和热传导性能良好的Al2O3层。这层氧化铝不仅耐高温,而且在经过发黑处理后,对激光辐射的吸收率非常高。经过特殊处理后的接收头表面,对10.6微米波长的CO2激光辐射的吸收率可以达到95%以上,综合吸收率可超过99%。这就意味着绝大部分的激光能量都被转换为了热能,而不是反射或者透射,大大提高了测量的准确性。 此外,ω形电标定CO2激光功率计还具有自标定的功能。在设计上,它利用电能代替激光功率的标准,使功率计能够自行标定,易于自制,降低了制造成本。功率计的工作原理是将激光照射到接收头上,接收头将激光以热能的形式吸收,通过热偶测量吸收后的温度变化,从而计算出激光的功率。这种光热式激光功率计的系统误差因电标定丝所发热量被接收体用热偶有效测量而减小,有利于降低误差。 为了实现精确测量,ω形电标定CO2激光功率计配合检流计(分三挡)使用,能够直接测量0.1~20瓦10.6微米的连续波CO2激光输出功率,并且测量偏差保持在±3%以内。这一精度满足了科研和生产中对于激光功率测量的要求。而且,由于接收头底部质量较大,即使激光束强度呈现高斯分布,也不会导致局部过热,这在测量束径较小的波导CO2激光器连续输出时,表现出了明显的优越性。 ω形电标定CO2激光功率计还具有较大的测量范围,能够覆盖大部分科研和工业应用中常见的激光功率水平。在实验对比中,与四台定标过的功率计进行比较,偏差在±3%以内,这一结果表明该功率计具有很好的一致性。 ω形电标定CO2激光功率计的讨论部分还提到了其适用性。除了用于测量10.6微米的连续波CO2激光器输出功率外,该功率计还可以用于粗略测量其他波段连续波激光器的输出功率。这为不同领域激光应用的功率监测提供了便利。此外,使用衰减器还可以扩大测量上限,进一步拓展其应用范围。 ω形电标定CO2激光功率计的设计充分考虑了激光测量中的关键要素,如接收头材料选择、形状设计、能量吸收与转换效率、以及测量精度和易用性,最终实现了一种实用、可靠、精确的激光功率测量工具。这种功率计在激光技术快速发展的今天,无疑为科研与工业生产提供了强有力的支持。
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