专利名称：基于半导体致冷器的光功率计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量激光光源输出功率的仪器。
背景技术：
目前激光技术已经被应用到很多领域，在不同的应用环境都要根据需要选出最合适的激光器，而输出光功率是选择时主要的性能参数之一。目前测量光功率的光功率计有两种类型一种是热转换型，一种是光电转换型。光电转换型光功率计存在功率测量范围窄、适用波长范围窄和所选材料对环境有污染的缺陷，热转换型光功率计利用黑体吸收光能后温度的升高来测量光功率的大小，其优点是无波长选择性、光谱响应曲线平坦和准确度高，其缺点是响应时间长和制造成本高。
发明内容
为了克服现有技术的热转换型光功率计响应时间长、制造成本高的缺陷，提供一种响应快速、造价便宜的光功率计，本发明是通过如下方案予以实现的一种基于半导体致冷器的光功率计，它由吸收激光能量的黑体1、设置在黑体1内的热敏电阻2、致冷器3、散热片7、设置在散热片7上的热敏电阻4、电阻R1、电阻R2、差动运算放大和功率放大电路5和显示电路6组成，致冷器3的控制面3-1与黑体1的表面紧密接触，致冷器3的散热面3-2与散热片7的表面紧密接触，电阻R1的一端与电源+Ec连接，电阻R1的另一端与热敏电阻2的一端和差动运算放大和功率放大电路5的一个输入端相连接，热敏电阻2的另一端接地，电阻R2的一端与电源+Ec连接，电阻R2的另一端与热敏电阻4的一端和差动运算放大和功率放大电路5的另一个输入端相连接，热敏电阻4的另一端接地，差动运算放大和功率放大电路5的输出端接显示电路6的输入端和致冷器3的输入端，致冷器3的输出端接地。本发明是这样工作的黑体1接收入射激光能量并转化为热量，黑体1温度升高，温度升高引起热敏电阻2的阻值发生变化，在该变化控制下差动运算放大和功率放大电路5输出一个电流，该电流流过致冷器3时致冷器3的控制面3-1温度下降，从而使黑体1恢复原来温度，因为差动运算放大和功率放大电路5输出的电流与激光入射的功率成正比，所以测量该电流即可以测出激光的入射功率，该功率从显示电路6中显示出。由于激光输入给黑体1的热量被致冷器致冷工作所抵消，本发明的黑体1始终工作在温度的动态平衡状态，黑体1的温度在很小的范围内波动，温度稍有变化，差动运算放大和功率放大电路5即会开始工作，因此对输入光功率有良好的响应，同时本发明还可以承受高强度的激光输入，能实现较大功率范围的测量。半导体致冷器结构简单、工作可靠、价格低廉，把半导体致冷器用在本发明上，使本发明的制造成本大大降低，本发明具有重量轻、体积小和制造成本低的优点。
图1是本发明黑体1、热敏电阻2、致冷器3、散热片7和热敏电阻4的连接结构示意图，图2是本发明的电路连接结构示意图。
具体实施例方式下面结合图1和图2具体说明本实施方式。它由吸收激光能量的黑体1、设置在黑体1内的热敏电阻2、致冷器3、散热片7、设置在散热片7上的热敏电阻4、电阻R1、电阻R2、差动运算放大和功率放大电路5和显示电路6组成，致冷器3的控制面3-1与黑体1的表面紧密接触，致冷器3的散热面3-2与散热片7的表面紧密接触，电阻R1的一端与电源+Ec连接，电阻R1的另一端与热敏电阻2的一端和差动运算放大和功率放大电路5的一个输入端相连接，热敏电阻2的另一端接地，电阻R2的一端与电源+Ec连接，电阻R2的另一端与热敏电阻4的一端和差动运算放大和功率放大电路5的另一个输入端相连接，热敏电阻4的另一端接地，差动运算放大和功率放大电路5的输出端接显示电路6的输入端和致冷器3的输入端，致冷器3的输出端接地。
权利要求
1.一种基于半导体致冷器的光功率计，其特征是它由吸收激光能量的黑体(1)、设置在黑体(1)内的热敏电阻(2)、致冷器(3)、散热片(7)、设置在散热片(7)上的热敏电阻(4)、电阻(R1)、电阻(R2)、差动运算放大和功率放大电路(5)和显示电路(6)组成，致冷器(3)的控制面(3-1)与黑体(1)的表面紧密接触，致冷器(3)的散热面(3-2)与散热片(7)的表面紧密接触，电阻(R1)的一端与电源(+Ec)连接，电阻(R1)的另一端与热敏电阻(2)的一端和差动运算放大和功率放大电路(5)的一个输入端相连接，热敏电阻(2)的另一端接地，电阻(R2)的一端与电源(+Ec)连接，电阻(R2)的另一端与热敏电阻(4)的一端和差动运算放大和功率放大电路(5)的另一个输入端相连接，热敏电阻(4)的另一端接地，差动运算放大和功率放大电路(5)的输出端接显示电路(6)的输入端和致冷器(3)的输入端，致冷器(3)的输出端接地。
全文摘要
本发明公开一种测量激光光源输出功率的仪器——基于半导体致冷器的光功率计。它由吸收激光能量的黑体、设置在黑体内的热敏电阻、致冷器、散热片、设置在散热片上的热敏电阻、电阻(R1)、电阻(R2)、差动运算放大和功率放大电路和显示电路组成，致冷器的吸热体与黑体的表面紧密接触，差动运算放大和功率放大电路的输出端接显示电路的输入端和致冷器的输入端，致冷器的输出端接地。温度稍有变化，差动运算放大和功率放大电路即会开始工作，因此对输入光功率有良好的响应，半导体致冷器结构简单、工作可靠、价格低廉，把半导体致冷器用在本发明上，使本发明的制造成本大大降低，本发明具有重量轻、体积小和制造成本低的优点。
文档编号G01J1/42GK1514214SQ0313243
公开日2004年7月21日 申请日期2003年6月12日 优先权日2003年6月12日
发明者许文海, 孙立宁, 林建成, 荣伟彬 申请人:哈尔滨工业大学