一种宽光谱量热型光功率计的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及测量领域，具体涉及一种宽光谱量热型光功率计。
【背景技术】
[0002]光功率计的主要用途就是测量光功率的大小和变化，它一般都是由探测器、数据处理和显示部分组成。在一些生产应用领域，对所需激光的波长和功率有着严格的要求，这就要求光功率计能对各种波长的光功率进行精确测量。光功率计的核心器件是探测器，配有不同种类探测器的光功率计，应用范围不同，测量准确度也不同，光功率计按探测器的不同分为光电型和量热型两类。随着光电技术的发展，目前常见的探测器多为光电型，但是光电型光功率计一般只能测量单一波长的光功率，需要通过更换探测器、滤光片或手动换挡的方式来测量多种波长的光功率，测量过程复杂，而且具有测量准确度低和稳定性差的缺点，不能满足宽光谱高准确度的要求。量热型光功率计具有光谱响应曲线平坦、准确性高的优点，但是其响应速度慢、灵敏度低、光谱测量范围有限。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种响应速度快、灵敏度高、光谱测量范围宽的宽光谱量热型光功率计及光功率测量方法。
[0004]本发明提供了一种宽光谱量热型光功率计装置，包括沿测量光轴依次设置的快门和探测装置，其中探测装置包括沿测量光轴依次设置的前端预处理装置、锥腔、热电堆、热电势测量装置和电功率测量装置，前端预处理装置和电功率测量装置之间还分别连接一可变电阻，以及串联的开关和电源。
[0005]优选地，快门和前端预处理装置之间设置一光阑。
[0006]优选地，前端预处理装置包括沿测量光轴依次设置的吸收层、加热层和基板。
[0007]优选地，热电势测量装置包括毫微伏电压表。
[0008]优选地，电功率测量装置的输出端连接高精度功率计。
[0009]优选地，所述电功率测量装置的输出端通过输出引线连接高精度功率计。
[0010]优选地，所述电源为电池。
[0011]本发明还提供了一种光功率测量方法，依次包括如下步骤:
[0012](1)按照绝对辐射计进行测辐射和电校准，具体为:
[0013]A.将探测装置的输出引线连接到指示仪器的输入端，并将探测装置移入光路，测出光功率计装置的暗电势；
[0014]B.打开快门，光源束进入探测装置内，探测装置相应有一信号输出；
[0015]C.关闭快门，遮断光源束，则有探测装置的暗电势输出，经计算得出光源束的有效输出电势；
[0016]D.闭上开关，调节可调电阻，使探测装置的输出近似于光源束进入探测装置时的输出电势；
[0017]E.拉开开关，使电路断开，读出探测装置的输出信号，得出电加热净输出电势；
[0018](2)连接探测装置与高精度功率计，进行光功率测量。
[0019]本发明的宽光谱量热型光功率计及光功率测量方法，可以实现:
[0020]1)量热型探测器采用绝对辐射计测量原理，利用电加热代替辐射加热，对光功率进行测量，可减少响应时间和提高灵敏度。
[0021]2)量热型探测器与毫微伏电压表相配合，进行光功率测量，通过简单的电测量可以随时进行响应度校，有效扩大了光谱的测量范围(UV — Far IR)。
[0022]3)量热型探测器与高精度功率计连接使用，使光功率结果更加精确，光功率测量结果精确到了 0.lmW。
【附图说明】
[0023]图1宽光谱量热型光功率计装置结构示意图
[0024]附图标记说明:1、快门；2、吸收层；3、加热层；4、基板；5、维腔；6、开关；7、热电堆；8、热电势测量装置；9、电功率测量装置；10、可变电阻；11、电池；12、高精度功率计。
【具体实施方式】
[0025]下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本
【发明内容】
对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。
[0026]本发明提供了一种宽光谱量热型光功率计装置，如图1所示，包括沿测量光轴依次设置的快门1和探测装置，其中探测装置包括沿测量光轴依次设置的前端预处理装置、锥腔5、热电堆7、热电势测量装置8和电功率测量装置9，前端预处理装置和电功率测量装置之间还分别连接一可变电阻10，以及串联的开关6和电源11。
[0027]进一步地，快门和前端预处理装置之间设置一光阑。
[0028]进一步地，前端预处理装置包括沿测量光轴依次设置的吸收层2、加热层3和基板4。
[0029]进一步地，热电势测量装置8包括毫微伏电压表。
[0030]进一步地，电功率测量装置9的输出端连接高精度功率计。
[0031]进一步地，所述电功率测量装置9的输出端通过输出引线连接高精度功率计12。
[0032]进一步地，所述电源11为电池。
[0033]本发明还提供了一种光功率测量方法，依次包括如下步骤:
[0034](1)按照绝对辐射计进行测辐射和电校准，具体为:
[0035]A.将探测装置的输出引线连接到指示仪器的输入端，并将探测装置移入光路，测出光功率计装置的暗电势；
[0036]B.打开快门，光源束进入探测装置内，探测装置相应有一信号输出；
[0037]C.关闭快门，遮断光源束，则有探测装置的暗电势输出，经计算得出光源束的有效输出电势；
[0038]D.闭上开关，调节可调电阻，使探测装置的输出近似于光源束进入探测装置时的输出电势；
[0039]E.拉开开关，使电路断开，读出探测装置的输出信号，得出电加热净输出电势；
[0040](2)连接探测装置与高精度功率计12，进行光功率测量。
[0041]尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围，而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。
【主权项】
1.一种宽光谱量热型光功率计装置，其特征在于:包括沿测量光轴依次设置的快门和探测装置，其中探测装置包括沿测量光轴依次设置的前端预处理装置、锥腔、热电堆、热电势测量装置和电功率测量装置，前端预处理装置和电功率测量装置之间还分别连接一可变电阻，以及串联的开关和电源。2.如权利要求1所述的宽光谱量热型光功率计装置，其特征在于:快门和前端预处理装置之间设置一光阑。3.如权利要求2所述的宽光谱量热型光功率计装置，其特征在于:前端预处理装置包括沿测量光轴依次设置的吸收层、加热层和基板。4.如权利要求3所述的宽光谱量热型光功率计装置，其特征在于:热电势测量装置包括毫微伏电压表。5.如权利要求1-4任一项所述的宽光谱量热型光功率计装置，其特征在于:电功率测量装置的输出端连接高精度功率计。6.如权利要求5所述的宽光谱量热型光功率计装置，其特征在于:所述电功率测量装置的输出端通过输出引线连接高精度功率计。7.如权利要求1或6所述的宽光谱量热型光功率计装置，其特征在于:所述电源为电池。8.一种利用如上述权利要求1-7任一项所述的宽光谱量热型光功率计装置的光功率测量方法，其特征在于，依次包括如下步骤: (1)按照绝对辐射计进行测辐射和电校准，具体为: A.将探测装置的输出引线连接到指示仪器的输入端，并将探测装置移入光路，测出光功率计装置的暗电势； B.打开快门，光源束进入探测装置内，探测装置相应有一信号输出； C.关闭快门，遮断光源束，则有探测装置的暗电势输出，经计算得出光源束的有效输出电势； D.闭上开关，调节可调电阻，使探测装置的输出近似于光源束进入探测装置时的输出电势； E.拉开开关，使电路断开，读出探测装置的输出信号，得出电加热净输出电势； (2)连接探测装置与高精度功率计，进行光功率测量。
【专利摘要】一种宽光谱量热型光功率计装置及光功率测量方法，包括沿测量光轴依次设置的快门和探测装置，其中探测装置包括沿测量光轴依次设置的前端预处理装置、锥腔、热电堆、热电势测量装置和电功率测量装置，前端预处理装置和电功率测量装置之间还分别连接一可变电阻，以及串联的开关和电源，可以实现响应速度快、灵敏度高、光谱测量范围宽。
【IPC分类】G01J1/42
【公开号】CN105424177
【申请号】CN201510742457
【发明人】孔炜, 程康, 邱黛君, 隋峰, 王云, 叶谦辉, 张瑞锋, 仵欣, 郭波
【申请人】山东省计量科学研究院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月4日