一种热电堆激光功率探头的制作方法

文档序号:8846482阅读:566来源:国知局
一种热电堆激光功率探头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于激光测量技术领域,涉及一种激光功率探头,特别是一种热电堆激光功率探头。
【背景技术】
[0002]在激光功率测试仪中,激光功率探头是核心部件,它的性能决定了激光功率测试的准确性和激光功率测试仪的适用性。传统的热电堆激光功率探头一般由外壳、热电堆探测器和热沉组成,热电堆探测器由吸收体和热电偶组成。外壳一般由金属制作;吸收体位于热电偶热面,用于吸收激光热量,一般采用玻璃、SiC等制作,主要在可见波段、红外波段工作,波段范围相对较窄;热电偶作为传感器,可以将吸收体吸收的激光热量转换为电压,根据标定的响应度获得激光功率值;热沉一般采用铜、铝制作,位于热电偶冷面,使热电偶冷面与环境温度保持一致。
[0003]在现有激光功率测试仪中,吸收体往往不能完全吸收激光,一部分激光透过吸收体,不能重新被吸收,激光热量发生损耗,从而降低了热电偶的输出电压,导致热电堆激光功率探头的响应度降低,影响探头的信噪比,从而使输出信号容易被噪声淹没,增加了信号提取的难度。另外,吸收体将吸收的热量直接传输到热电偶,激光照射到吸收体不同位置时,热电偶输出信号存在一定的差异,导致激光功率测试值不均匀。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对现有热电堆激光功率探头激光吸收率、响应度、信噪比和均匀性低的不足,提出了一种有效提高响应度和均匀性的热电堆激光功率探头。
[0005]本实用新型具体采用如下技术方案:
[0006]一种热电堆激光功率探头,包括外壳,所述外壳上留有开口,所述开口处设有遮光筒,所述外壳的内侧设有隔热层,所述外壳内侧底面上设有热沉,所述热沉的上端面固定有温度传感器和多个温差发电芯片,所述温差发电芯片的上端面固定有吸收体,所述吸收体底面镀有反射层。
[0007]优选地,所述热沉通过螺钉固定在所述外壳内侧底面上。
[0008]优选地,所述温差发电芯片通过粘结层固定在所述热沉的上端面。
[0009]优选地,所述反射层与所述温差发电芯片之间通过粘结层连接。
[0010]优选地,所述反射层为一层镀金层。
[0011]优选地,所述温差发电芯片是两个。
[0012]优选地,两个所述温差发电芯片采用反串联连接。
[0013]优选地,两个所述温差发电芯片,一个对准外壳的开口,另一个远离外壳的开口。
[0014]本实用新型具有的有益效果是:在吸收体底面镀金构成反射层,使透过吸收体的激光重新反射回吸收体,激光再次被吸收,增加吸收体对激光的吸收,使温差发电芯片输出的电压信号更大,提高了探头的响应度,信噪比也得到提升,降低了信号从噪声中提取的难度;另外,金可以传导热量,使吸收体吸收的热量均匀传输给温差发电芯片,提高热电堆激光功率探头的均匀性。
【附图说明】
[0015]图1为一种热电堆激光功率探头结构示意图。
[0016]其中,I为外壳,2为隔热层、3为遮光筒,4为吸收体,5为反射层,6为粘结层,7为温差发电芯片,8为热沉,9为温度传感器,10为螺钉。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的【具体实施方式】做进一步说明:
[0018]如图1所述,一种热电堆激光功率探头,包括外壳1,所述外壳I上留有开口,所述开口处设有遮光筒3,用于遮挡其它方向的光,外壳I和遮光筒3采用金属制作,比如铝、铜、铁等,进行黑色氧化处理,减少杂散光对激光功率测试的影响。所述外壳I的内侧设有隔热层2,隔热层2填充泡沫或空气,使热电堆激光功率探头内部温度保持稳定。所述外壳I内侧底面上设有热沉8,热沉8采用导热系数较好的材料制作,比如铜、铝等,可以使温差发电芯片7底面温度与热电堆激光功率探头内环境温度保持一致,提高功率测试的准确性和稳定性,热沉8需要进行黑色氧化处理,减小背景光的影响。所述热沉8的上端面固定有温度传感器9和两个温差发电芯片7,温度传感器9用于测试热电堆激光功率探头内部温度,以便进行温度漂移补偿,所述温差发电芯片7的上端面固定有吸收体4,所述吸收体4底面镀有反射层,吸收体4采用中性密度滤光片制作,可以拓展热电堆激光功率探头的波长范围,使其在可见波段、红外波段和太赫兹波段具有较好的吸收。
[0019]所述热沉8通过螺钉10固定在所述外壳内侧底面上,提高热电堆激光功率探头的牢固性。
[0020]所述温差发电芯片7通过粘结层6固定在所述热沉8的上端面,粘结层6采用具有高导热系数和高粘接强度的材料制作,具有高导热性和牢固性。
[0021]所述反射层5与所述温差发电芯片7之间通过粘结层6连接。
[0022]所述反射层5为一层镀金层,金在可见波段、红外波段、太赫兹波段具有较高反射率的特性,在吸收体底面镀金构成反射层,使透过吸收体的激光重新反射回吸收体,激光再次被吸收,可以增加吸收体对激光的吸收,使温差发电芯片输出的电压信号更大,从而提高热电堆激光探头的响应度,信噪比也得到提升,降低了信号从噪声中提取的难度;另外,金可以传导热量,使吸收体吸收的热量均匀传输给温差发电芯片,提高热电堆激光功率探头的均匀性。
[0023]两个所述温差发电芯片7采用反串联连接,一个对准外壳I的开口,用于测试激光,另一个远离外壳I的开口,用于测试背景辐射,通过差分运算,减小背景辐射对激光测试的影响。
[0024]当然,上述说明并非是对本实用新型的限制,本实用新型也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种热电堆激光功率探头,包括外壳,所述外壳上留有开口,其特征在于,所述开口处设有遮光筒,所述外壳的内侧设有隔热层,所述外壳内侧底面上设有热沉,所述热沉的上端面固定有温度传感器和多个温差发电芯片,所述温差发电芯片的上端面固定有吸收体,所述吸收体底面镀有反射层。
2.如权利要求1所述的一种热电堆激光功率探头,其特征在于,所述热沉通过螺钉固定在所述外壳内侧底面上。
3.如权利要求1所述的一种热电堆激光功率探头,其特征在于,所述温差发电芯片通过粘结层固定在所述热沉的上端面。
4.如权利要求1所述的一种热电堆激光功率探头,其特征在于,所述反射层与所述温差发电芯片之间通过粘结层连接。
5.如权利要求1所述的一种热电堆激光功率探头,其特征在于,所述反射层为一层镀金层。
6.如权利要求1所述的一种热电堆激光功率探头,其特征在于,所述温差发电芯片是两个。
7.如权利要求6所述的一种热电堆激光功率探头,其特征在于,两个所述温差发电芯片反串联连接。
8.如权利要求6或7所述的一种热电堆激光功率探头,其特征在于,两个所述温差发电芯片,一个对准外壳的开口,另一个远离外壳的开口。
【专利摘要】本实用新型公开了一种热电堆激光功率探头,属于激光测量技术领域。本实用新型解决了现有热电堆激光功率探头激光吸收率、响应度、信噪比和均匀性低的问题。该热电堆激光功率探头,包括外壳,所述外壳上留有开口,所述开口处设有遮光筒,所述外壳的内侧设有隔热层,所述外壳内侧底面上设有热沉,所述热沉的上端面固定有温度传感器和多个温差发电芯片,所述温差发电芯片的上端面固定有吸收体,所述吸收体底面镀有反射层,所述热沉通过螺钉固定在所述外壳内侧底面上,所述温差发电芯片通过粘结层固定在所述热沉的上端面,所述反射层与所述温差发电芯片之间通过粘结层连接,所述反射层为一层镀金层。
【IPC分类】G01J1-42
【公开号】CN204556102
【申请号】CN201520227777
【发明人】张鹏, 董杰, 韩顺利, 张志辉
【申请人】中国电子科技集团公司第四十一研究所
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月16日
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