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如何避免超过激光功率计的损伤阈值?

时间:2023-07-27 17:57:22 作者:博纳德 点击:

尽管市场上的一些激光功率计可以承受巨大的功率,但如果不小心,可能会损坏激光功率计。

一、平均功率

损坏功率计的第一种方法是长时间向其施加过多的平均功率。这里将其与损坏阈值联系起来的关键因素主要取决于设备消除因向设备发射激光而在设备中积聚的所有热量的能力。

因此,当看到平均功率较高的探测器时,这意味着该仪表在吸收和散热方面非常有效。你可能会因为对它施加过多的平均功率或射击时间过长而损坏它。此外,通过限制每次发射的持续时间,可以使用精良的探测器获得更高的平均功率测量值。

激光功率计

二、功率密度

功率密度是指平均功率除以光束尺寸,因此,简单来说,平均功率的集中程度如何,或者,相反,激光功率将在多大的表面上被传播。最终,光束照射到探测器表面的每 cm 2内有多少功率。如果它太高,尽管功率计坚不可摧,激光仍会损坏探测器,就像在某些应用中切割一块厚金属一样。考虑到想要测量激光的精确功率,降低功率不是一个选择。办法很简单,为了避免损坏,把横梁做大一点就可以了。可能会问该怎么做?因为非发散激光束还不属于这个世界,所以可以通过远离焦平面进行功率测量,轻松地使探测器表面上的光束变大。因此,稀释光束的功率密度。

三、能量密度

这种损坏功率计的方式仅与脉冲激光器有关。损伤阈值在这里可能会被打破,因为尽管脉冲激光器具有可接受的平均功率,但它不是以连续的方式而是以一系列脉冲的方式传递该功率,因此在有限的时间内。

例如,当考虑飞秒范围内的脉冲宽度时,在这些短脉冲期间,探测器看到的功率远高于激光器的平均功率。局部热量积聚实际上可以蒸发探测器表面的物质,在每个脉冲处炸掉部分涂层。

四、脉冲宽度

当使用超短脉冲时,更有可能达到我们所说的电击穿,因此激光脉冲的传入电场的幅度如此之高,以至于来自探测器表面的电子将跳入传导带,使其表现得像导电金属。

它可能会更进一步,你可以见证多光子电离。为了避免损坏,可以尝试延长脉冲或降低其能量,但在这两种情况下,很可能会影响激光器的功率输出,因此考虑到正在尝试测量它!最好的解决方案仍然与功率密度太大时相同……只需增大光束即可。

五、波长吸收率

波长与激光器发射的每个光子和吸收材料之间的基本相互作用有关。每种不同材料的吸收光谱各不相同,因此有些材料可能对可见光更敏感,而另一些材料对红外线等更敏感。因此,如果某种材料对激光主波长具有良好的吸收性,则热量积聚的速度会比普通材料更快不是。

请记住,与任何其他类型的光学器件一样,不应直接触摸吸收器表面。这可能会在其上放置一些污染物,从而与入射的激光束相互作用。这可能会影响测量精度或损坏阈值。

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