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如何测量低重复率脉冲激光的功率?

时间:2023-08-16 14:54:35 作者:博纳德 点击:

如何测量低重复率脉冲激光的功率,具体取决于:①低重复率有多慢②脉冲有多长③功率计依靠什么技术来进行精确测量。在市场上,会遇到各种技术选择。这些往往与特定的功率范围相关,因此会意识到某些应用可能比其他应用更容易受到与低重复率相关的面测量问题的影响。

如何测量低重复频率脉冲激光的功率?

一、电能表还是功率表?

有两种类型的探测器分别是电能表和功率表,一个是专门设计用于测量激光脉冲能量的,另一些则是将其平均为功率。当然,当涉及连续波激光器时,谈论能量探测器没有任何意义,但对于脉冲激光器来说,这两种类型的设备都是有用的。如果使用高能量脉冲和非常低的重复率,可能无法选择能量计,但如果可能,请使用功率计,它们通常更易于使用且更便宜。

二、上升时间和脉冲宽度

每种技术通常都会显示典型的上升时间范围。这本质上与设备的响应能力交织在一起。对于那些不熟悉的人来说,上升时间是检测器从基线到峰值(实际测量)响应所需的延迟。

下降时间通常相同,但相反。这是其响应从峰值回到基线所需的延迟。想象一下向功率计发出一个瞬时脉冲。然后看到功率读数从零到特定值,然后又回到零。整个过程暂时需要上升时间和下降时间的总和。现在,假设在延迟期间向其发射多个脉冲,如果发射足够多的脉冲,探测器的响应将看起来好像信号是连续的,并且消除了从一个脉冲到另一个脉冲的上升和下降效应。在上升时间内向我们的功率计发出 10 个脉冲将产生足够稳定的响应,以提供准确的功率测量。最重要的是,为了最大限度地提高读数的稳定性,我们建议用户关闭“预期”并添加移动平均值。我们知道脉冲不是瞬时的,但只要在探测器响应仍在上升的情况下容纳 10 个脉冲,读数就会保持准确。

这引出了我们当前的主题:测量激光功率的重复率可以有多低。

三、光电探测器 – 低功耗

光电探测器的上升时间往往非常短。因为该设备反应非常灵敏,并且会在几毫秒内为您提供准确的功率读数。然而,当尝试测量低重复率激光器的功率时没那么多!在这种情况下,如果激光输出脉冲频率为几赫兹,最好使用能量计并自己进行数学计算,将其转换为功率。

四、热探测器 – 中低功率范围

这是一个完全不同的竞争环境。即使使用快速热探测器,当预期关闭时,也可以预期以秒为单位的上升时间。同样的经验法则也适用于此,上升时间需要 10 个脉冲。这意味着重复率可能非常低,而且脉冲也可能很长。

五、水热量计 – 高功率

水热量计与热探测器属于不同的类别,因为它们测量水温的升高以提供功率测量。它们通常很慢,这意味着需要几秒钟才能获得读数。重复率可以低至每几秒一个脉冲,但仍能提供准确、稳定的测量结果。话虽这么说,如果每隔几秒甚至几分钟发射一个脉冲,那么最好查看每个脉冲中的能量,而不是平均它们的功率。

六、能量计怎么样?

当使用激光能量计而不是功率计时,仍然有一些关于上升时间的规则适用。无论您的重复频率有多慢,脉冲宽度都需要适应上升时间。 这意味着脉冲的总能量必须在其响应仍在上升时转移到探测器。

请记住,尽管探测器可能具有特定的上升时间,但无法消除其所连接的电子设备的影响。通常是两者中最慢的一个来设置要考虑的足够的上升时间。这是违反直觉的,但是当使用非常低的重复率时,探测器的响应越低越好。