激光功率与能量测量
功率计 能量计 激光测量仪器 说明书
ZCN 雷畴8Tel:0571-********Fax**************产品介绍本公司提供的功率计和能量计采用光电探头或热探头，产品质量一流、可测波段涵盖紫外到中远红外几乎所有激光波长、可测功率可达数千瓦、能量可达数百焦耳，广泛应用于工业、医疗、科研等众多领域。
激光测量仪器 特点·可测波段涵盖紫外到中远红外几乎所有激光波长 ·可测功率最大可达6000W，最小为100nW ·既可测连续激光，也可测脉冲激光 ·广泛应用于工业、科研、医疗等众多领域>功率计/能量计ZCN 雷畴Email:**********************:9产品介绍激光防护镜系列产品广泛地应用于医疗、军事、航空、科研及工业领域。
该系列产品能够满足客户对相干及非相干光进行防护的应用要求，可以覆盖紫外、可见、红外光的所有激光波段（0.19~10.6µm）。
该系列产品款式多样，新颖舒适，都镀有硬膜，可防划伤损坏。
同时，根据实际使用要求，我们可以为客户提供定制服务。
A-40-D40-HPB 功率计A-200-D60-HPB 功率计W-6000-D55-SHC 功率计激光测量附件 激光防护镜>相关产品集成一体化光纤耦合半导体激光系统见第3页可选款式：所有型号激光防护镜包括以下可选款式（款式说明如下）。
#700：适用范围广泛；柔软边框；顶部及边缘遮护；EN207和ANSI Z136国际标准。
#33：适用范围广泛；款式新颖；柔软边框；顶部及边缘遮护；EN207和ANSI Z136国际标准。
#31：新型完全贴合款式（小尺寸）；柔软边框；顶部及边缘遮护；EN207国际标准。
#35：款式新颖；镜脚可调；佩戴舒适。
#900：适用范围广泛；顶部及边缘遮护；EN207和ANSI Z136国际标准。
#60：适用范围广泛；完全包围式防护；视野更宽广。
#32：款式新颖；镜脚可调；佩戴舒适。
激光功率计的工作原理
常用到激光能量计，用来探测重复脉冲激光的单发能量和单脉冲激光的能量。
Ophir 的热电堆型激光功率计通过热电堆结构将光能转换成热量，再转换为电信号输出，通过校准来精确测量激光功率的大小。
激光功率计一般由探头和显示设备组成，激光功率计探头按照不同的原理和材料分为热电堆型（thermal）、光电二极管型（PD:Photodiode）、以及包含两种传感器的综合探头（RP），激光能量计则有热释电传感器（PE:Pyroelectric）和热电堆（Thermal）传感器探头。
1、功率测量原理激光探头是一个涂有热电材料的吸收体，热电材料吸收大部分的光能量并转化成热量，只有少部分反射。
吸收与反射比例与材料的光谱响应曲线有关，吸收体的储热体和它的厚度决定了热量传输到探头的速度和反应时间。
探头温度变化，能够产生电流，电流通过薄片环形电阻转变成电压信号传输出来。
激光入射，测得的电压随时间快递上升，然后在缓慢衰减，一段时间后恢复到零。
这就是测量的热现象，上升和衰减时间不受负载电阻影响。
最大电压与初使电压的差值就是测量电压，测量精度得到NIST校准授权。
只要最大能量不超负荷，测量精度可以得到保证。
热电偶实际图是一个两端附不同金属的结构，一端为“热端”另一端为“冷端”或参考端。
在激光测量时，热端吸收激光能量，另一端下沉，两端任何的温度变化将在两端间产生电压，这就是功率计所测量的数据。
2、功率计的标定功率计标定的目的，是校准自身测量精度，保证测量数值在功率计使用报告的误差范围内，从而保证功率计正常的使用精度。
功率计标定采用第三方功率计来测量，根据出厂标定报告，采用不同的功率，在不损坏功率计的前提下，检验功率计实际标定的准确性和稳定性。
功率测量，是考虑系统和随机误差基础上，获取功率真实值的一个过程，存在一定的功率不确定性。
对于功率测量，存在两种功率，一种是准确度，即实测值与真实值之间的偏差；另一种是功率稳定性，即反复同一条件测量的功率波动范围。
激光功率计算
激光功率的计算通常基于以下公式：
功率（P）= 光束能量（E）/ 时间（t）
其中，光束能量可以通过光束能量密度（D）和光束面积（A）计算得出：
光束能量（E）= 光束能量密度（D）×光束面积（A）
激光功率计算的关键是确定光束能量密度和光束面积。
以下是一种常见的方法来计算激光功率：
1. 确定光束能量密度（D）：测量光束的能量密度是计算激光功率的第一步。
您
可以使用适当的光束能量密度计或能量计来进行测量。
确保使用适用于您所使用的激光器波长和功率级别的仪器。
2. 确定光束面积（A）：测量光束的横截面面积是计算激光功率的另一个重要因素。
对于均匀光束，可以通过测量光束直径并使用以下公式计算光束面积：
光束面积（A）= π × （光束直径/2）²
如果光束不均匀或存在剖面变化，您可能需要采用更复杂的方法来测量光束面积，例如使用剖面扫描仪。
3. 确定时间（t）：确定您要计算功率的时间间隔。
将上述值代入功率公式即可计算激光功率。
请注意，这是一种基本的激光功率计算方法。
对于特定的激光系统或应用，可能存在其他因素和修正项。
确保根据您所使用的激光器的规格和相关标准进行适当的计算和测量。
热释电数字式激光能量计
热释电数字式激光能量计
热释电数字式激光能量计是一种用于测量激光能量的仪器。
它基于热释电效应，通过检测激光束照射到探测器上产生的热量来测量激光能量。
该能量计通常由一个热释电探测器、信号处理电路和显示装置组成。
当激光束照射到热释电探测器上时，探测器会产生一个与激光能量成正比的电信号。
这个电信号经过信号处理电路的放大和滤波后，被转换为数字信号，并显示在显示屏上。
热释电数字式激光能量计具有快速响应、高灵敏度、高精度和宽动态范围等优点。
它可以测量连续波或脉冲激光的能量，并且可以适应不同波长和功率的激光。
此外，它还具有数字显示和数据存储功能，方便用户进行数据分析和处理。
热释电数字式激光能量计广泛应用于激光加工、光学研究、医疗美容等领域。
它可以帮助用户精确控制激光的能量输出，提高加工质量和效率，同时也可以用于激光安全监测和防护。
总的来说，热释电数字式激光能量计是一种非常有用的激光测量仪器，它为激光技术的应用和研究提供了重要的支持。
激光功率计原理
激光功率计原理
激光功率计是一种用于测量激光束功率的仪器，它基于激光光束的吸收和散射效应来测量功率。
以下是激光功率计的原理:
1. 热效应原理：激光束在功率计的散射体上产生热量，该热量可通过测量散射体温度的变化来计算激光功率。
具体来说，散射体上的吸收涂层会吸收激光的能量并转化为热量，热量会导致散射体温度升高。
测量散射体温度的变化可以得到激光功率。
2. 辐射压力原理：激光束在散射体上产生压力，该压力可以通过测量散射体位移或形变来计算激光功率。
激光束的辐射压力会使散射体发生微小的位移或形变，测量位移或形变的大小可以得到激光功率。
3. 光电效应原理：激光束通过散射体时，产生的光电信号与激光功率成正比。
测量光电信号的强度可以得到激光功率。
这种原理常用于光电二极管功率计中。
激光功率计根据测量原理的不同，可以分为热效应功率计、辐射压力功率计和光电功率计。
不同类型的功率计适用于不同功率范围和波长范围的激光测量。
同时，激光功率计的测量精度和稳定性也受到散射体材料和散射体与激光束的接触情况等因素的影响。
为了保证测量的准确性，使用者需要根据具体需求选择合适的激光功率计并正确使用。
ophir激光功率计说明书
ophir激光功率计说明书Ophir激光功率计是一种用于测量激光功率的设备。
它可以有效地测量激光的功率、能量和调制深度，是激光制造商和用户在研发和生产中必不可少的工具。
在使用之前，用户需要详细阅读说明书，掌握如何正确操作和使用它。
下面，我将分步骤阐述Ophir激光功率计说明书的使用方法。
一、产品包装和外观在购买Ophir激光功率计后，首先需要检查包装是否完好无损。
打开包装箱，取出Ophir激光功率计，检查外观是否有损伤。
如果没有任何问题，则可以进入下一步。
二、安装Ophir激光功率计将Ophir激光功率计插入电源插座，并开启开关。
等待10-15秒，直到设备完全启动。
可以通过屏幕上的指示灯来确认启动状态。
三、连接激光功率计与激光将您要测试的激光器连接到您的Ophir激光功率计上。
连接器通常是BNC或USB，具体取决于您的设备型号。
确保连接稳定并且连接器有良好的接触。
四、输入激光器数据在屏幕上按照提示输入激光器的相关数据：波长、功率和能量。
这些数据可以从激光器的规格中获取。
请注意，这是非常重要的，因为如果您输入错误的信息，您将得到错误的测量结果。
五、校准激光功率计在进行正式测试之前，需要校准Ophir激光功率计。
校准时需要使用已知功率的激光器。
尽量选择一个已经校准过的可靠激光器，这样可以确保您的测量结果尽可能准确。
六、测量激光功率程序输入正确并校准完成之后，您就可以开始测量激光功率了。
将激光照向Ophir激光功率计，确保激光稳定并垂直于Ophir激光功率计。
在读数稳定后，就可以记录测量结果并保存数据。
七、关机和存储在测试之后，请关闭设备并将其保存在其原来的包装中。
同时，将测量结果保存到您的计算机或其他储存设备中，以备日后参考。
总之，正确使用Ophir激光功率计是确保激光制造和使用的安全性和准确性的关键。
通过遵循上述步骤，您可以快速精确地测试激光功率，并确保在将来的制造和研发中使用它时可以获得准确的数据。
ophir光功率计说明书
ophir光功率计说明书Ophir光功率计说明书第一部分：介绍Ophir光功率计是一种用于测量光功率和能量的仪器。
它能够精确测量各种类型的激光器输出的功率和能量，包括连续波激光器、脉冲激光器、激光二极管等。
本说明书将详细介绍Ophir光功率计的功能、使用方法以及注意事项。
第二部分：功能1.功率测量：Ophir光功率计具有高精度的功率测量功能。
它能够准确测量激光器的输出功率，并提供稳定的读数。
2.能量测量：除了功率测量外，Ophir光功率计还能够测量激光器的脉冲能量。
它可以测量单个脉冲的能量，也可以测量多个脉冲的累积能量。
3.波长范围广：Ophir光功率计适用于不同波长范围的激光器。
它能够测量从红外到紫外的各种波长的激光器输出功率和能量。
4.快速响应：Ophir光功率计具有快速响应的特点。
它能够迅速测量激光器的功率和能量，并实时显示测量结果。
第三部分：使用方法1.准备工作：在使用Ophir光功率计之前，需要将其放置在稳定的台面上，并确保周围环境光线较暗，以免干扰测量结果。
2.连接激光器：将激光器的输出端口与Ophir光功率计的输入端口连接。
确保连接牢固，并避免光线泄漏。
3.打开仪器：按下电源按钮，打开Ophir光功率计。
仪器将进行自检，确保其正常工作。
4.选择测量模式：根据需要，选择功率测量模式或能量测量模式。
通过仪器上的按钮进行选择，并在显示屏上确认所选模式。
5.进行测量：将激光器打开，使其输出激光。
观察Ophir光功率计的显示屏，即可看到实时的功率或能量测量结果。
第四部分：注意事项1.安全使用：在进行光功率和能量测量时，务必遵循激光器的使用安全规范。
避免直接照射激光到眼睛或皮肤，以免造成伤害。
2.避免高功率：Ophir光功率计适用于大多数激光器，但对于高功率激光器，需要使用相应的功率扩展器，以避免损坏仪器。
3.定期校准：为确保测量结果的准确性，建议定期校准Ophir光功率计。
可以参考仪器附带的校准指南进行操作。
激光功率测试方法
激光功率测试方法
激光功率是指激光器每秒钟发射的激光能量。
因为激光的功率密度较高，所以需要一些特殊的方法来测量激光功率。
以下是常用的激光功率测试方法：
1. 热光功率计：这是一种常见的测量激光功率的方法。
它利用激光辐射到探测器表面产生的热量来测量激光功率。
常用的热光功率计有热电偶、热电阻、热像仪等。
根据激光功率的大小和波长的不同，可以选择适合的热光功率计进行测量。
2. 辐射功率计：辐射功率计是利用辐射效应原理进行功率测量的仪器。
它可以测量激光的光强和光能流密度，从而计算得到激光功率。
常见的辐射功率计有光度计、辐射计等。
使用辐射功率计时，需要选择适合的探测器和滤光片，以避免被测量激光对探测器造成损坏。
3. 均匀功率分布测量：有些激光功率计可以进行均匀功率分布的测量。
这些功率计可以在整个激光束的横截面上进行功率测量，并得到激光功率的空间分布情况。
常见的均匀功率分布测量方法有矩阵功率计和针阵功率计等。
以上是一些常见的激光功率测试方法，选择适合的方法需要根据激光器的功率大小、波长和空间分布要求来确定。
使用这些方法时需要注意保护眼睛和仪器，以避免激光对人体和设备造成伤害。
建议在操作时遵循相关的安全规范和操作指南。
激光器输出功率与能量
P
KPpt
Pp Ppt
1
其中
K
0 AT 2 P S
F
连续或长脉冲激光器的输出功率
激光器的输出功率正比于饱和光强
随激发参数
G0
0
l
的增加而增加
激光器输出功率随泵浦功率线性增加
增加激光器的泵浦功率，工作物质长度， 减少损耗可以增加输出功率
G(1,
I1
)＝GH0
(
)
1
1
0
0
2
2
H
2
2
2
H
2
1
I1 Is
连续或长脉冲激光器的输出功率
但是由于饱和作用，增益系数随光强的 增加而减小
GH ( )
GH0 ( )
GH ( , I1 )
0 1
若激光器振荡频率为线形函数中心频率， 稳定工作时的增益系数为：
当1＝
0时，GH
(
0
,
I
)＝
GH0 0
1＋ I
l
Is
由此可以求出稳定工作情况下的光强
I
I
s
G0
0
l
1
连续或长脉冲激光器的输出功率
设激光器输出光束的横截面积为A，则激 光器的输出功率为：
激光器输出功率与能量
连续或长脉冲激光器的输出功率
激光器主要工作在阈值水平以上的条件 在激发速率一定的条件下，激光器的输
激光器输出功率与能量
I I I 2I
增益系数饱和作用由烧孔内的光强共同决定
0 G 0) 0 D( GD ( 1 )＝ l I 1 Is
输出功率为：
2 4 ln 2 ( 1 0 ) 2 G0 0 l 2 1 D P ATI ATIs e 1 2
GD ( 0 , I )＝ 4 ln 2 ( 1 0 ) 2 G0 0 l 2 D P ATI ATIs e 1
非均匀加宽单模激光器
当振荡频率等于中心频率时这时腔内平均光强为：
非均匀加宽单模激光器
输出功率在中心频率处有一凹陷，称为 兰姆凹陷
连续或长脉冲激光器的输出功率
激光器的输出功率正比于饱和光强 随激发参数 G0 0 l 的增加而增加
激光器输出功率随泵浦功率线性增加 增加激光器的泵浦功率，工作物质长度， 减少损耗可以增加输出功率
最佳输出透过率
1 2G0 0 l P ATIs 1 2 a T
T 2
1 2G0 0 l P ATIs 1 2 a T
连续或长脉冲激光器的输出功率
另外对于激光有：
G0 0 Pp Gt Ppt
n2 h pV
工作物质吸收的泵浦功 率为：
F h p V 阈值泵浦功率为： Ppt F 21 s l
2 v A21 0 0 0 GH ( 0 ) n n 21 2 2 4 0 H 2
小信号增益为：
连续或长脉冲激光器的输出功率
激光器的输出光强必须增加到更大的光强，才 能满足稳定工作条件
GH ( )
激光功率能量计量方法研究
文章编号!"##$%$#&$’$##()*+%##,"%#(激光功率能量计量方法研究王雷-黎高平-杨照金-杨鸿儒-梁燕熙’西安应用光学研究所国防科工委光学计量一级站西安."##(,)摘要!激光功率能量的准确计量对激光技术的发展至关重要-不同类型的激光器其输出的测量方法也不同/回顾了激光功率能量测量的发展历史-为解决激光功率能量测量问题-介绍了各种实用的测试方法及测试仪器/重点介绍了现有激光功率能量计量标准中实现高精度激光功率能量计量而采取的方法以及各种测量方法的工作原理和适用范围-并提供了激光功率能量标准的校准方法-最后给出了激光功率和能量计量的发展趋势和发展方向/关键词!激光功率0激光能量0计量技术中图分类号!12.,,34%5,文献标志码!67898:;<=>?@8A ;>B >C D @8A =>EF >;B :98;G >H 8;:?E8?8;C DI6J K L M N -L O K P Q %R N S T -U 6J K V W P Q %X N S -U 6J K 2Q S T %Y Z -L O 6J K U P S %[N’+R \N ]P ^_M \Y Q ^Q T ‘L P a Q Y P \Q Y ‘-b N c P SO S d \N \Z \M Q e 6R R ^N M f+R \N ]d -b N c P S ."##(4-g W N S P)h i 9A ;:<A !1W MR Y M ]N d N Q S j M \Y Q ^Q T ‘e Q Y^P d M YR Q k M YP S f M S M Y T ‘N dM [P ]\^‘N j R Q Y \P S \\Q \W M f M l M ^Q R j M S \Q e ^P d M Y \M ]W S Q ^Q T ‘-a Z \f N e e M Y M S \m N S f dQ e ^P d M Y dW P l Mf N e e M Y M S \j M \W Q f de Q Y \W M N Y Q Z \R Z \j M P d Z Y M j M S \31W MW N d \Q Y ‘Q e^P d M YQ Z \R Z \j M P d Z Y M j M S \N dY M l N M k M f N S \W M R P R M Y 3_M P d Z Y M j M S \j M \W Q f d P S fM n Z N R j M S \d e Q Y P d d M d d j M S \Q e ^P d M Y R Q k M Y P S fM S M Y T ‘P Y M N S \Y Q f Z ]M f \Qd Q ^l M\W Mj M P d Z Y M j M S \R Y Q a ^M j dQ e ^P d M Y R Q k M Y P S fM S M Y T ‘31W Mk Q Y m N S TR Y N S ]N R ^MP S f\W M d ]Q R M Q e P R R ^N ]P \N Q SQ e j M \W Q f d N SP l P N ^P a ^M j M \Y Q ^Q T ‘d \P S f P Y f d e Q Y W N T W %R Y M ]N d N Q Sj M \Y Q ^Q T ‘Q e \W M ^P d M Y R Q k M Y P S f M S M Y T ‘P Y M R Y M d M S \M f 3o M l M ^Q R j M S \\Y M S f e Q Y ^P d M Y Q Z \R Z \j M \Y Q ^Q T ‘N d T N l M S N S\W M M S f3p 8DH >;E 9!^P d M Y R Q k M Y 0^P d M Y M S M Y T ‘0j M \Y Q ^Q T ‘\M ]W S Q ^Q T ‘引言激光功率能量的计量是伴随着激光技术的发展而发展的/早在$#世纪(#年代-伴随着第一台激光器的产生和发展-就提出了量化激光器输出的要求-随即激光参数计量技术便被提到了议事日程q "r 5s/伴随着新型光源激光的出现-人们迅速发现很难量化激光器的输出/许多早期的激光器工作在脉冲模式下-脉冲输出能量约"t -峰值功率为几十兆瓦-这些数值足以使绝大多数的光电探测器输出饱和/而其他类型的激光器-如g +$激光器输出几瓦的连续功率-该功率值极易对常规的探测器造成损伤/在多数情况下-基于标准非相干光源的常规辐射探测技术被证明不再适用于激光输出测量/激光功率和能量这两个基本参数是相互联系的-从原理上讲-功率是能量对时间的微分-而能量是功率对时间的积分/因此-通过测量功率和对时间积分-就能够得到激光能量值0通过测量能量和对时间求平均-就可以获得激光平均率值/通常而言-光功率是指连续激光平均功率-而激光能量则是指单脉冲激光能量/收稿日期!$##(%#.%"#0修回日期!$##(%#&%#4作者简介!王雷’"u .(v)-女-陕西榆林人-博士-主要从事光学计量测试研究工作/w %j P N ^!k P S T ^M N x"$(3]Q j第$.卷特刊$##(年""月应用光学t Q Z Y S P ^Q e 6R R ^N M f+R \N ]dy Q ^3$.-’*Z R 3)J Q l 3-$##(为了实现对激光辐射的测量!计量工作者改用热探测方式!用量热器测量激光辐射造成的温度升高!电替代方式实现标定"#$%&!以此完成激光功率和能量的测量’此外!还发展了实用的测量方法以及测量原理"($)*&’*+世纪%+年代后期!随着激光功率能量测量理论研究的不断完善和测试技术的不断提高!研制了不同类型的激光功率能量计’本文对现有的各类激光功率能量测量装置进行了详细介绍!重点介绍了高精度功率能量测量的实现方法!并指出激光功率和能量计量的发展趋势)激光功率能量计量为满足不同激光输出的测量和激光功率及能量计的标定!研究开发了不同类型的激光功率和能量计!以满足不同类型,如功率-能量范围不同!脉冲或连续工作方式不同等.激光功率能量的计量要求’目前!已发展成熟的激光功率能量计主要有光电型-热释电型和量热型等’)/)光电型光电型激光功率计利用光电探测器实现探测!其工作原理与一般光电探测器工作原理相同!均基于光电探测器材料的光电效应!即用激光照射探测器产生与入射光强度成正比的电流输出’对于普通的光电二极管!功率线性范围为纳瓦至毫瓦量级!因此!光电型激光功率计主要用于激光小功率和微能量的检测’计量基准的激光功率计以光陷阱型绝对式量子探测器为代表!其基本工作原理是0利用各种结构的光陷阱吸收近)++1的入射激光辐射!光电探测器输出与入射激光功率成正比的电流!由已知的光电灵敏度值!根据输出的电流信号值即可准确得到输入的光功率值’由于光陷阱的光吸收率接近)!因此!利用该技术可实现探测器的自校准’图)所示是一种基于硅光电二极管的光陷阱型激光功率基准器结构原理图’该装置采用2只反射型硅光电二极管组成有特殊结构的硅光电二极管组!入射光束在其内共经历3次反射!恰好旋转24+5’该设计不仅保证了光陷阱型二极管组的总吸收比超过#个(!减少了原单只硅光电二极管校准中的反射比测量误差!而且还消除了光的偏振对测量数据的影响’图)光陷阱探测器工作原理图678/)9:;<7=8>;7=?7>@A:B:>C7?D@C;D>E A C A?C:;实现光陷阱功能的结构有多种!如半球反射!表面形成空楔的探测器对!以及其他多次反射的探测结构’图*给出了几种常见的实现)++1吸收的光陷阱探测器结构")2&’图*几种!""#吸收的光陷阱探测器结构678/*F C;G?C G;A:B:>C7?D@C;D>E A C A?C:;H7C I!""#D J K:;J C7:=)/*热释电型热释电型激光功率能量计是利用材料热释电效应进行探测的")#&’探测器的热敏单元通常为热电晶体!它可产生与吸收热量成正比的电荷’晶体的*个表面镀金属膜!用于吸收所有入射激光能量!其响应输出与入射光束形状或位置无关’收集热释电效应产生的所有电荷并通过相应电路输出’图2所示是电标定的热释电探测单元工作原理图’图2热释电探测单元678/2L M;:A@A?C;7?E A C A?C7=8G=7C热释电探测器虽然对测量重复脉冲大于3+++ N O的激光非常有用!但这类探测器耐用性差!因P*#P应用光学*++4!*Q,特刊.王雷!等0激光功率能量计量方法研究此!只要不是测量单脉冲激光能量!且激光平均功率满足要求!建议不使用此类探测器"在激光功率能量计中!这类探测器的作用是扩展主基准的量程#探测器被主基准标定后作为传递标准而使用$%&’%()*"%+,体吸收型体吸收型激光能量计主要用于短脉冲激光能量的测量!尤其适用于脉冲时间为几十微秒或更短的激光"由于激光脉冲的持续时间非常短!热量在很短时间内堆积起来!致使在脉冲持续的时间内热量无法传导出去"而金属材料对激光的吸收为表面吸收!因此!热能将全部积累在材料表面很薄的一层范围内!从而造成材料的损伤"体吸收是解决这一问题的非常有效的手段"体吸收材料可以是气体-液体和固体中的任何一种!其优缺点不尽相同"气体和液体吸收材料的优点是激光造成的损伤可逆!缺点是需要封装!且会导致窗口的反射损失"固体吸收体的优点是不需要外加窗口!但激光造成的损伤是不可逆的"图.所示为基于液体体吸收效应的激光能量计的核心部件"图.液体吸收盒式激光能量计/01+.2345657561895:56;0:<=0>?0@3A 4B 6A 07A B @8该部件的量能器为液体吸收盒!窗口为石英玻璃!盒内盛放液态C D E F .!它吸收红宝石激光器和G H 玻璃激光器的激光脉冲"吸收液中加入少量墨水!可提高光谱吸收范围"在吸收液中埋置有热电偶和电加热器!热电偶用来测量吸收激光能量引起的吸收体温度升高I 电加热器用来标定器件的响应输出"脉冲激光能量可以根据液体盒的比热和温升计算出来!也可以通过已知能量的电脉冲加热液体并与由激光造成的温度上升相比较!根据电能量得到光能量"目前使用的体吸收型激光能量计当中!体吸收探头通常由中性玻璃与热传导金属基底两部分构成一个整体"由于中性玻璃按指数规律吸收激光辐射!吸光的范围为%J J K,J J !而不是在%L J 的范围内"因此!即使在短脉冲条件下!光和热也将在金属基底内沉积一定深度"图&与图(所示分别为基于该原理建立的高功率脉冲激光能量计剖面图和吸收腔剖面图$%M )"其体吸收材料为中密度玻璃!系统配置有呈(N O 角的两块吸收体!第二块吸收体吸收来自第一块吸收体费涅尔反射的激光!通过能量计吸收全部入射激光能量"利用热电堆测量吸收体温升可得到入射激光能量"图&能量计的剖面图/01+&P 5Q :0B 73=R 05;B S =345657561895:56图(能量计吸收腔侧面和横截面剖面图/01+(P 0@5R 05;Q 6B 4445Q :0B 7B S 3A 4B 6A 071Q 3R 0:8B S 57561895:56该装置可测量从可见到近红外波长范围的激光能量!测量激光能量密度的上限为,T U V J W"%+.量热计型量热计型激光功率能量计主要应用于高功率连续波激光测量!其工作原理也是激光的热效应"吸收体吸收全部入射激光辐射后!产生温升!通过测量吸收体的温度升高!利用相应的计算公式来获得激光功率能量值"图M 所示是采用该原理建立的激光能量计$%X )!主要用于低-中功率激光输出测量!测量波长范围为可见和近红外!功率水平为%J Y K%Y !测量不确定度约为N +W &Z"[,.[应用光学W N N (!W M #特刊*王雷!等\激光功率能量计量方法研究图!量热式卡计外观图"#$%!&’()*+,-*./,0#1)+)0-,0/.’)0)2)0$3图4为功率计剖面图5功率计的核心部件是包围着温控壳的圆柱形吸收腔6其作用是提供绝热7恒温8环境5吸收腔与壳层之间安装有真空窗口6窗口稍微有一定的楔角6以消除相干光源的干涉效应5吸收腔末端有一定角度6激光辐射进入后6绝大多数能量被吸收6未被吸收的光功率反射至第二个吸收表面5吸收的光能量转换为热能导致吸收腔温度升高6温升值用热探测器测量5吸收腔外壁安置电加热器6通过注入已知数量的电能量实现仪器标定5图4量热计剖面图"#$%49)*+#,2./:#);,-*./,0#1)+)0国家计量院的激光中功率基准器与基准激光能量计也采用相同的工作原理6其基准结构如图<所示5图<激光中功率基准"#$%<=.’)01)>#?1@(,;)0>.+?1基准采用锥形接收腔6以便于解决普通圆锥腔尖端反射问题5在腔底部设计了A B C 斜面反射的D E F G G 腔体开口6半径角约为E E C 的内消光吸收腔5吸收腔为镜面6其主体为纯铜6内壁镀有镍层形成镜面反射5接收口径D A B G G 6锥顶角约为E H C 6壁厚约为B %A G G 5入射激光经多次反射后逐渐被吸收6从而能够承受较高的激光功率密度5E %I 流水式流水式激光功率能量计是针对特大功率的激光器而设计的6激光能量被吸收后转换成热5为避免吸收体温度过高造成热损伤6在吸收腔外壁绕制循环水冷却装置将能量带走6通过测量流入与流出端水温的改变量得到入射激光功率能量值5图E E 为J K L M 设计的功率计N E <O5它采用的就是流水冷却的工作方式6其可测量功率大于E B B P Q 的连续波激光输出5图E B 激光能量计装置外观图"#$%E B &’()*+,-*./,0#1)+)0-,0/.’)0)2)0$3该装置的吸收腔结构示意图如图E R 所示5吸收腔为多边形结构6采用方斗状入口6用以避免圆锥形入口可能产生的线聚焦6而且方斗的内表面镀金6可形成高反射膜5入射激光主要照射在镀金的柱面反射镜上6并以发散的方式投射在邻近的平面反射镜或喷沙的镀金铜板上6后者把光辐射散射于量热计的内腔面5图E E 吸收腔结构示意图"#$%E E "0.1);,0S,-.T ’,0T #2$*.:#+3该激光能量计可测量E U G V E E U G 波长范围的激光能量值7测量能量上限为E B !W85系统采用电定标方式复现量值6整个仪器重约I B B P X 5该仪器原型的测量时间为R B G Y Z6不确定度为E A %R [6冷却时\H H \应用光学R B B F 6R !7特刊8王雷6等]激光功率能量计量方法研究间长达!"#$改进型的测量时间缩短为!%&’("激光功率和能量的电校准在激光功率能量测量当中$另一个重要的问题就是功率能量计的校准(以上介绍的各类激光功率能量计$其光子型探测器均利用激光在探测器内的多次反射和吸收$吸收率近)**+$因此通过精确获得探测器光电灵敏度可实现自校准(而光热型探测器均采用电校准的方法实现量值的复现$校准方法分为"类,一类为直流电能法-另一类为电容放电法(校准电路分别见图)"和图)!所示(图)"直流电校准线路图./01)"2/345/67/80389:;37/3<464533<=648>/?386/;=图)!电容放电校准线路图./01)!2/345/67/80389:;348@84/68=4<7/A 4B 830<48>/?386/;=直流电能法是把可测算的直流电能输入能量计进行电校准的(这种方法适且于对时间常数较长的绝对型能量计进行高精密的电校准(电容放电法是将充电后的电容储能输入能量计进行电校准的$仅用于时间常数较短的绝对型激光能量计$以检验其时间常数和性能稳定性等(!结束语激光功率能量的准确计量对激光技术的发展至关重要$新类型激光器的出现对激光功率能量探测提出了新的要求(目前激光功率能量的探测中急需解决两方面问题,一是如何提高激光功率能量计量精度-二是如何解决激光微功率C 微能量计量及大功率C大能量的准确计量(激光技术的发展对大功率和大能量以及微功率能量计量提出了新的要求(大功率激光器D 主要为化学激光器E输出功率达数十万焦耳以上$极易对材料造成损伤$普通的激光能量计无法对其进行探测(若用传统的卡计量$需要!FG 量级的精密衰减器$因此难以保证测量精度(而在激光告警C 激光测距等方面则急需解决微弱功率和能量的准确计量$因此$大功率以及微弱激光输出的准确计量是目前需要解决的一个重要问题(此外$如何进一步提高激光功率与能量计量准确度也是目前各发达国家普遍探索的一个问题$而其中一个非常有效的途径就是将功率或能量计溯源至低辐射计(低温辐射计的工作原理与常温下的辐射计工作原理相同$不同之处在于低温辐射计工作在液氦温度下(在低温条件下$光电等效性得到了极大改善$因此低温辐射计测量不确定度水平极高$在测量低功率的连续波激光辐射中$低温辐射计能提供最低的测量不确定度(建立低温辐射计与激光功率计的联系$将是提高激光功率能量计量水平的一个重要途径(参考文献,H )I J K LM N K OPQ 1M R S T ’U T V UW T X Y V &%Z S Z V[Y V\]X R Z UX T R Z V R H P I 1P ^#_R &W R J ,O W &Z ’S &[&W ‘’R S V ]%Z ’S R $)a b c $d ,e e !f e e c 1H "I g ‘N h i j j 1k T X Y V &%Z S Z V[Y VX T R Z VZ ’Z V l _%Z T Rf ]V Z %Z ’S R H P I 1M \\m \S$)a b )$)*D )E ,)!"f )!c 1H !I O j‘n o N p $N q O O J p p n L $k M O J L J 1M W T Xf Y V &%Z S Z V [Y V #&l #f \Y r Z V k L X T R Z V R H P I 1‘J J Jn V T ’R ‘’R S V ]%jZ T R $)a b "$‘j f",G !G f G !d 1H G I LJ O n JK $k M O JL J $N M O jq O O J s M p 1M V Z [f Z V Z ’W Z W T X Y V &%Z S Z V[Y VX T R Z VZ ’Z V l _%Z T R ]V Z %Z ’S R H P I 1P N Z R s T Sg ]V O S T ’U $)a b "$b e M ,)!f "e 1H c I O jM n o J N OOJ $Q J m N Q JjT t R _%Y ’t Y 1k T X Y 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激光功率计激光能量计功率能量计使用说明书！
简介北京恒奥德科技有限公司提供各种激光及其它光辐射探测器和测量仪器、超微型测温热电耦，承担激光和其它辐射的测量、特殊要求的温度监测，传感器的研究、设计和试制任务。
概况LPE-系列是一种新型宽光谱响应、高灵敏度、快响应、低温漂，具有峰值保持功能、数字直读的激光功率和能量两用测量仪器。
独特的专利技术使它在灵敏度和响应速度上大大超过相同量程的其他同类探测器。
该系列仪器已经广泛应用于从紫外至远红外和各种激光及其它光辐射强度的测量激光医学、激光防护、激光加工、激光测距、激光动植物生理反应等要求高稳定、高精度、高灵敏的辐射强度测量；受激拉曼散射，四波混频、锁模微微秒光脉冲能量监测；激光分离同位素等研究课题中各种辐射信号的检测等等。
本仪器包括主机、探测器两部分，测量结果由一个三位半的数字电压表直接显示、便于观察记录。
LPE-1A型激光功率能量计是全国第一款宽波段、高灵敏、数字式激光功率和能量两用量热式测试仪，该测试仪的设计和工艺制作具有独创性，在宽波段、高灵敏、快响应方面，与国内单机能量计和单机量热式功率计相比，为国内领先水平、该仪器大部分也优于某些国外产品。
”本测试仪曾获中国科学院成果一等奖，国家级科技进步三等奖。
技术指标LPE-1A：（1）测量对象：连续激光功率和单次脉冲激光能量两用：（2）光谱响应范围：0.19μm～11μm；（0.19μm～2.5μm响应均匀性偏差小于±2.7％）（3）敏感面积：Φ10mm；（4）探测器可承受的最大峰值功率密度：100MW/cm2；（5）量程：分四档 1.999mW/mJ, 19.99mW/mJ,199.9mW/mJ, 1.999W/J；（6）分辨率：1μW; 1μJ；（7）响应时间：1秒（8）温漂： 5分钟内＜±1％满量程；（9）模拟输出：1～1999mV；（10）不确定度：±5％电源：220V，50Hz，10VA主机外形尺寸：280×99×280mm3使用条件：一般光学实验室，避免直接气流扰动。
fieldmaxll使用手册
fieldmaxll使用手册
FieldMaxII是一个激光功率/能量测量仪器，它可以用于测量激光器的功率和能量。
在使用FieldMaxII之前，您需要确保已经阅读了使用手册，并且了解了其操作方法和注意事项。
首先，使用FieldMaxII之前，您需要确保设备已经正确连接并且通电。
接下来，您可以按照以下步骤操作FieldMaxII：
1. 打开仪器，按下电源按钮，等待仪器启动完成。
2. 选择测量模式，根据您的需要，选择功率测量模式或能量测量模式。
3. 设置参数，根据您的激光器参数，设置波长、功率范围等参数。
4. 进行测量，将激光束对准测量头，观察仪器显示屏上的测量数值。
5. 记录数据，根据需要，记录测量结果并进行分析。
在使用FieldMaxII时，需要注意以下事项：
确保测量头与激光束保持垂直，以确保准确测量。
注意避免将激光束直射到人眼或其他人体部位，以避免激光伤害。
在测量高能量激光时，需要使用适当的能量传感器，并注意安全防护。
如果您在使用FieldMaxII时遇到任何问题，可以参考使用手册中的故障排除部分，或者联系厂家或经销商寻求帮助。
总的来说，正确阅读并理解使用手册中的操作步骤和注意事项对于安全、准确地使用FieldMaxII是非常重要的。
希望以上信息能够帮助您更好地使用FieldMaxII测量仪器。
激光测量单位
激光测量单位激光测量单位是用于测量激光功率、能量和强度的标准单位。
它们是激光技术中不可或缺的重要参数，用于评估激光器的性能和应用领域。
在激光技术的发展过程中，人们根据实际需求和科学研究的需要，不断提出和改进激光测量单位的定义和计量方法。
激光功率的单位是瓦特(W)，用于描述激光器每秒钟输出的能量。
激光功率的测量通常使用功率计进行，通过测量激光器输出光束的光密度和光束截面积，计算出单位面积上的功率值。
激光能量的单位是焦耳(J)，用于描述激光器输出的总能量。
激光能量的测量通常使用能量计进行，通过测量激光器输出脉冲的能量和脉冲持续时间，计算出脉冲能量的值。
激光强度的单位是瓦特/平方米(W/m²)，用于描述激光器输出光束的强度。
激光强度的测量通常使用辐射计进行，通过测量激光器输出光束的辐射功率和光束截面积，计算出单位面积上的辐射功率值。
除了这些基本的激光测量单位，还有一些衍生的单位，如激光波长的单位是纳米(nm)，用于描述激光器输出光束的波长。
激光波长的测量通常使用光谱仪进行，通过测量光束的频率和波长，计算出波长的值。
激光测量单位的准确性和可靠性对于激光技术的研究和应用至关重要。
只有通过精确测量和标定，才能确保激光器输出的功率、能量和强度符合预期，并满足特定的应用需求。
因此，科学家和工程师们在激光测量单位的研究和应用中，需要不断改进测量技术和仪器设备，以提高测量的精确度和可靠性。
激光测量单位是激光技术中不可或缺的重要参数，用于评估激光器的性能和应用领域。
通过精确测量和标定，可以确保激光器输出的功率、能量和强度符合预期，并满足特定的应用需求。
激光测量单位的研究和应用是激光技术发展的重要方向，也是推动激光技术进步的关键因素之一。
激光辐射功率和功率不稳定度测试方法
激光辐射功率和功率不稳定度测试方法激光辐射功率和功率不稳定度是激光器性能评估中的重要指标之一。
准确测量激光辐射功率和功率不稳定度对于激光器的研发、制造和应用具有重要意义。
本文将介绍一种常用的激光辐射功率和功率不稳定度测试方法。
激光辐射功率是指激光器单位时间内辐射出的光功率。
测量激光辐射功率的方法有很多种，常用的方法包括热光法、热电法和光功率计法。
热光法是一种间接测量激光辐射功率的方法。
它利用激光束的能量将一个小孔加热，然后测量加热孔的温升来计算激光辐射功率。
这种方法的优点是适用范围广，可以测量不同波长的激光器。
缺点是测量结果受环境温度和气流影响较大。
热电法是一种直接测量激光辐射功率的方法。
它利用激光束的能量使一个热电偶产生温升电压，然后通过测量电压来计算激光辐射功率。
这种方法的优点是测量结果准确可靠，适用范围广。
缺点是对激光束的尺寸和功率密度有一定要求。
光功率计法是一种直接测量激光辐射功率的方法。
它利用光功率计测量激光束的功率。
这种方法的优点是测量结果准确可靠，适用范围广。
缺点是对激光束的尺寸和功率密度有一定要求。
功率不稳定度是指激光器在一定时间内功率发生的波动程度。
测量功率不稳定度的方法有很多种，常用的方法有直流电流法、光功率计法和相位法。
直流电流法是一种间接测量功率不稳定度的方法。
它通过测量激光器驱动电流的波动来间接反映激光器输出功率的波动。
这种方法的优点是简单易行，成本较低。
缺点是只能反映激光器输出功率的一部分波动。
光功率计法是一种直接测量功率不稳定度的方法。
它通过测量激光器输出的功率波动来反映功率不稳定度。
这种方法的优点是测量结果准确可靠，适用范围广。
缺点是对激光器输出功率的波动有一定要求。
相位法是一种直接测量功率不稳定度的方法。
它通过测量激光器输出的相位波动来反映功率不稳定度。
这种方法的优点是可以测量高频范围内的功率波动。
缺点是测量结果受环境干扰较大。
在进行激光辐射功率和功率不稳定度测试时，需要注意以下几点：1.选择合适的测试设备和方法，根据激光器的特性和测试要求进行选择。
激光功率测试方法
激光功率测试方法激光功率测试是确定激光器输出功率的一种常见方法。
正确测量激光功率对于激光器设备的性能评估和质量控制至关重要。
本文将探讨一些常见的激光功率测试方法，用于测量激光器的输出功率。
首先，最常见的方法是使用功率计进行测量。
功率计是一种测量激光功率的仪器，可以直接读取激光的输出功率。
在使用功率计之前，需要先校准功率计以确保其准确性。
校准过程包括将功率计放置在已知功率的激光束下，并将读数与已知功率进行比较。
校准完成后，可以将激光束导入到功率计中进行测量。
在测量过程中，需要使用正确的光传感器，该光传感器的检测范围要适应激光器的输出功率。
同时，为了获得准确的测量结果，在测量之前，需要确保激光器运行稳定，并且待测激光束与传感器保持一定的距离。
其次，另一种常见的方法是使用热态方法进行功率测量。
这种方法基于激光束的功率会转化为热能，并使测量装置的温度升高。
该方法中最常用的测量装置是热传感器。
热传感器通常包括感热片和电热薄膜。
感热片可以吸收激光束的能量，导致温度上升。
该温度变化可以通过测量电热薄膜的电阻变化来确定。
此方法的优势是可以在高功率激光器的测量中获得较高的精确度，但需要注意好热传感器的散热条件，以免因过高的激光功率而引起测量误差。
此外，还有一种称为相对法的方法。
该方法是通过与已知功率的激光束进行比较，而不是直接测量待测激光器的功率。
这可以通过使用功率分束器和标准功率计来实现。
先将已知功率的激光束和待测激光束分别经过功率分束器，然后分别使用功率计进行测量。
通过比较两个测量值，可以确定待测激光束的功率。
另外一个常见的方法是使用能量计进行功率测量。
能量计是一种测量激光脉冲能量的设备，通过测量脉冲激光器的能量和频率来计算平均功率。
为了进行测量，需要将激光脉冲导入能量计，并将脉冲能量的读数与频率相乘，以获得平均功率。
综上所述，激光功率的测量是激光器性能评估和质量控制的关键环节。
常见的测试方法包括使用功率计、热态方法、相对法和能量计。
激光器的特性和性能测试
激光器的特性和性能测试激光器作为一种重要的光学器件，被广泛应用于医疗、通信、材料加工等领域。
为了确保激光器的性能和质量，需要对其进行特性和性能测试。
本文将从激光器的特性和性能测试方法、测试指标以及测试技术等方面进行探讨。
一、激光器的特性和性能测试方法激光器的特性和性能测试是对激光器输出功率、波长、光束质量、稳定性等参数进行测量和评估的过程。
常用的测试方法包括光功率测量、波长测量、光束质量测量和稳定性测试等。
光功率测量是对激光器输出功率进行测量的方法之一。
常用的光功率测量仪器有功率计和能量计。
功率计适用于连续激光器的功率测量，能量计适用于脉冲激光器的能量测量。
在进行光功率测量时，需要注意选择适当的探头和测量范围，以确保测量结果的准确性。
波长测量是对激光器输出波长进行测量的方法之一。
常用的波长测量仪器有光谱仪和波长计。
光谱仪适用于连续激光器的波长测量，波长计适用于脉冲激光器的波长测量。
在进行波长测量时，需要注意选择适当的光谱仪或波长计，并进行仪器的校准，以确保测量结果的准确性。
光束质量测量是对激光器输出光束质量进行评估的方法之一。
常用的光束质量测量仪器有M2仪和光束质量分析仪。
M2仪适用于连续激光器的光束质量测量，光束质量分析仪适用于脉冲激光器的光束质量测量。
在进行光束质量测量时，需要注意选择适当的仪器，并进行仪器的校准，以确保测量结果的准确性。
稳定性测试是对激光器输出稳定性进行评估的方法之一。
常用的稳定性测试仪器有功率稳定性测试仪和波长稳定性测试仪。
在进行稳定性测试时，需要注意选择适当的仪器，并进行仪器的校准，以确保测量结果的准确性。
二、激光器的特性和性能测试指标激光器的特性和性能测试指标包括输出功率、波长、光束质量、稳定性等参数。
输出功率是指激光器输出的光功率，通常以瓦特（W）为单位。
波长是指激光器输出的光的波长，通常以纳米（nm）为单位。
光束质量是指激光器输出光束的质量，通常以M2值表示。
稳定性是指激光器输出功率、波长、光束质量等参数的稳定性。
激光器的特性及其参数测量
平均值
五、实验内容
光栅
激光器
功率计探头
功率计
1. 按上图调整好光路， 预燃激光器20～30分钟，待激光输 出功率基本稳定后开始测量
2. 每隔0.5 mA 测量一次功率， 画出P（功率）-I （电流） 曲线，电压-电流曲线。
3. 每隔一段时间测量一次功率，求出在总测量时间内的功 率稳定度。（步长30秒，测20组数据，注意选择功率计 的最佳量程）
二、实验目的与要求
1. 正确使用激光器、激光能量计（功率计） 2. 掌握激光的常见特性及其参数的测量原理
三、实验仪器
He-Ne 激光器、半导体激光器、 激光功率计、 光电探测器、光具座、 透镜 、 偏振镜、光阑、 读 数显微信镜、光栅
四、实验原理
（一）输出功率的特点及其测量——光电法 利用激光的入射功率与光电探测器的输出电流成正比
（也可以采用光热法或光压法），在总压强 和 He-Ne 配比 一定的情况下，激光器的输出功率和放电电流存在特定的关
系。 对应输出功率极大值的放电 电流称为最佳放电电流。
由于受到放电电流、工作频率、谐振腔耗损、以及温度 等因素的影响，He-Ne 激光器的输出功率会随时间变动。
定义功率稳定度ห้องสมุดไป่ตู้ 最大值
最小值
实验二 激光器的特性及其参数测量
一、背景知识介绍
激光作为一种新型光源，具有方向性强、单色 性好、高亮度等突出特点。1960年第一台红宝石激 光器诞生，激光器的工作物质可以是气体、液体、 固体。激光应用的领域有非线性光学，傅立叶光学、 全息技术等，在计量科学、通讯、化学、生物、材 料加工、军事、医学、农业等方面都有应用。
激光功率测试方法
激光功率测试方法
激光功率测试方法通常可分为以下几种：
1. 热光参数法：利用一个热敏电阻或热电偶来测量激光器的散热功率，根据激光器散热功率与激光输出功率之间的比例关系，来推算出激光器的输出功率。
2. 光电参数法：利用一个光电探测器来测量激光器的输出功率。
光电探测器可根据激光器输出的光信号，将其转换成电信号，从而测量出激光器的输出功率。
3. 反射法：利用一个带有特定反射镜的功率仪来测量激光器的输出功率。
该反射镜将一部分激光能量反射回来，通过功率仪测量这部分反射光的能量，从而推算出激光器的输出功率。
4. 绝对功率法：利用一个精确校准的功率仪来直接测量激光器的输出功率。
该方法需要使用高精度的功率仪器，并确保仪器的校准准确性。
需要注意的是，在进行激光功率测试时，应遵循相关的安全操作规程，并使用适当的防护设备，以确保人员和设备的安全。
激光基础知识
激光基础知识目录一、激光概述 (2)1.1 激光的定义 (3)1.2 激光的产生原理 (4)1.3 激光的特点与应用 (4)二、激光器的工作原理与结构 (5)2.1 激光器的基本构成 (6)2.2 激光器的类型 (7)2.2.1 固体激光器 (9)2.2.2 液体激光器 (10)2.2.3 气体激光器 (11)2.3 激光器的输出特性 (13)三、激光的发射与调控 (14)3.1 激光的发射过程 (15)3.2.1 脉宽调制 (17)3.2.2 频率调制 (18)3.2.3 相位调制 (19)四、激光的传输与耦合 (20)4.1 激光的传输介质 (21)4.2 激光的耦合方式 (22)4.3 激光的聚焦与散射 (23)五、激光的检测与测量 (24)5.1 激光的检测方法 (25)5.2 激光的测量技术 (27)5.2.1 功率测量 (29)5.2.2 频率测量 (30)5.2.3 相位测量 (31)六、激光的安全与防护 (32)6.2 激光的防护措施 (35)6.3 激光的正确使用与废弃处理 (36)七、激光新技术与发展趋势 (37)7.1 新型激光技术 (38)7.2 激光技术的应用领域 (40)7.3 激光技术的发展趋势 (41)一、激光概述激光（Laser）是一种受控能量释放过程，通过特定物质在受激发射过程中发射出高度集中、单一波长的光子束。
它是一种非传统光源，具有许多独特的特点和优势。
激光的原理起源于20世纪初，当时科学家们发现某些物质的电子在受到特定频率的光照射后，会吸收能量并跃迁到更高的能级。
当这些电子从高能级回落到低能级时，会以光的形式释放出能量。
这种跃迁过程使得特定波长的光被有效地放大和发射，从而产生了激光。
单色性：激光发射出的光子具有高度集中的单一波长，这使得激光在光谱分析、医疗、通信等领域具有广泛的应用价值。
直线性：激光的光束传播方向高度集中，几乎可以沿直线传播，这使得激光在切割、焊接等加工领域具有很高的精度。
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激光的特性，包括它在时间、空间和频谱中的分布特性，由各种激光参数表征。
激光参数测量是激光技术中的一个重要方面，也是激光器的研究、生产和应用中的一项基础工作。
激光功率与能量测量主要是连续激光功率和脉冲激光能量的测量。
这些参数表明激光的有无和强弱。
其他激光参数的测量，大多与功率和能量的测量有关。
对于脉冲激光，常用能量计直接测量单个或数个脉冲的能量，也可用快响应功率计测量脉冲瞬时功率并对时间积分而求出能量。
对于连续激光，可以直接用功率计测量激光功率，也可以用测量一定时间内的能量的方法求出平均功率。
激光功率计和能量计的接收器通常有光电型和光热型两种，仪器的示值与所测激光功率或能量成线性关系。
光电型的灵敏度高、响应快；光热型的光谱响应曲线平坦、稳定性好。
不同种类的激光需要用不同的仪器测量。
大功率激光测量常用流水式量热计，调Q 激光能量测量常用体吸收型和多次反射式量热计。
为了避免强激光的损害，激光功率和能量测试系统配有各种形式的衰减器。
激光频谱特性参数测量包括波长、谱线宽度和轮廓、频率稳定性和相干性等参数的测量。
激光波长测量使用光谱仪和干涉仪。
大多数激光波长计的主体部分是干涉仪。
也可用差拍和外差的方法测量激光波长。
激光波长测量需要各级标准波长谱线辐射源。
一般可使用各种元素灯。
某些分子饱和吸收谱线稳定的高稳激光，其波长值的相对不确定度小于1×10-10,可作为精密测量的标准。
在日常实验中，可用某些原子、分子的饱和吸收谱或光电流谱的谱线波长值来标定。
后者方法比较简便，标定精度可达0.001埃。
由于光速已知,波长测量也可通过光频测量来实现，但这需要有利用微波频标来测量光频的频率测量链。
激光频率稳定性是指连续运转的激光，在一定时间间隔内，频率起伏的方差与该时间内的平均频率之比。
频率稳定性通常用拍频方法测量。
谱线宽度测量须使用高分辨率的光谱仪和干涉仪。
激光的相干性也可用干涉技术测量。
激光空域特性参数测量包括测量激光光束直径、发散角、椭圆度、横模式、近场和远场花样等。
这些参数是通过测量激光功率或能量的相对空间分布得到的。
光束直径的定义是,在确定的光束横截面上,激光强度降至中心值的1/2（或1/e、1/e2）处的环的直径。
激光发散角则是光束直径对激光器输出窗所张的角。
因此，它们的基本测量方法是，用配有狭缝或光阑的能量或功率探测器沿光束横截面扫描，或者把阵列探测元件直接对准光束测量，借助电视录像扫描技术获得图形和数学显示。
测量光束直径、远近场花样和发散角的一种简便而粗略的方法，是将已感光的相纸、荧光材料或像增强器的靶面置于光束的适当部位，取得光束的形状，并对它进行分析和测量。
当激光能量或功率足够强时，在激光输出的方向上放置一个长焦距透镜，观测其焦平面上靶材烧蚀的孔径，就可以测出发散角。
激光时域特性参数测量包括脉冲波形和宽度、峰值功率、重复功率、瞬时功率、功率稳定性等的测量。
峰值功率是较为重要的时域特性参数，但是它要通过激光能量和脉冲宽度或波形测量才能求出。
激光时域参数测量需要配备响应速度足够快的线性探测器和记录、存储、显示系统。
激光脉冲宽度在100～5纳秒时，使用带宽100～500兆赫的示波器，最好是记忆示波器或波形数字器。
激光脉冲宽度短到1纳秒以下时,则使用高速电子光学条纹照相机，或双光子吸收荧光法和二次谐波强度相关法等测量技术。
激光多参数测量系统常用于测量激光的时间波形、光谱、能量等参数
激光束的光束参数(光场光强分布、光束宽度、发散角等
基于ＰＸＩ总线的电控系统要完成以下功能：频率测量、时间测量、能量测量、光束质量测量于，要对激光发射角进行测量。