如何通过 7 个简单的步骤精确测量激光功率

您想知道如何从激光功率计中获得最精确的测量吗?或者,也许您正在寻找简单的逐步说明,了解如何像激光专家一样进行功率测量?

无须再四处寻觅!本快速指南旨在告诉您如何使用 Gentec-EO 热激光功率计精确测量激光功率。请遵循以下步骤。如果您拥有光电二极管探测器,请不用担心:我们会就该主题撰写另一篇博文。

第 1 步 – 启动激光器,并在开始功率测量之前确保它保持稳定(20 - 30 分钟)

您需要等到激光达到一个稳定点后,再测量它的功率。这通常需要 20 到 30 分钟。我们为什么要这样做?随着激光与其环境达到平衡,光学组件的属性往往会随着时间的推移而变化,因此,在达到稳定点之前,您不应使用激光。

正如您在下图中看到的那样,输出功率会自然下降。这也许可以解释为什么两个探测器在逐一接受测试后会得到不同的读数。

 measure laser power chart 1

Step 2 - Make sure you use the detector within its specifications

第 2 步 - 确保您使用的探测器符合其规格

您不能随便将任意激光功率探测器与任意激光一起使用。每个探测器都有自己的一套规格,如果您想要获得精确的测量结果,您必须使用最符合您的激光规格的探测器。最常见的规格包括:平均功率、功率密度、能量、能量密度、重复率等。

若要验证您的激光功率探测器选择是否合适,最简单的方法是使用我们的产品查找工具。或者,您可以联系您的 Gentec-EO 代表,我们随时乐意提供帮助。

如果您想自行操作,那就跳到下一点:您会想安全地操作,并扩大您的光束!

第 3 步 - 确保您的光束大小是光学孔径的 40% 到 60%

这是确保热量被完全吸收并传递到功率计的最佳方式。吸收器后面的传感元件很大,而且是对称的,所以要使用所有的孔径面积!过小的光束会增加探测器在测量过程中受损的可能性。

如果您有疑问,请参考此图:

how to measure laser power with your Gentec-EO detector - chart 2

上图仅适用于 H 型吸收器;请参考用户手册了解其他吸收器的更多详情。

第 4 步 - 开启激光:加热 GENTEC-EO 激光功率探测器(2 分钟)

请记住,我们在这里测量热传递(对于功率探测器),您可以想象探测器的温度与环境条件不同会对测量产生负面影响。换句话说,功率探测器一直在传递热量,尤其是当头部的温度与周围环境不同时。

解决这个问题的最好方法是加热。两分钟足够让探测器升温。

激光专家提示:对于最大平均功率为 30 W 的较小功率磁头,您可以在一分钟内完成这一步。

第 5 步 - 关闭激光:阻挡激光束(2 分钟)

阻挡激光束会让头部达到温度平衡。在风扇打开或者在水以正常的自然速度冷却的情况下,散热盘会将热量传递到其外壳上。当暴露在激光下时,它会以同样的速度传递热量。两分钟的时间应已足够,或者对于 30 W 或以下的磁头,一分钟便已足够。

激光专家提示:功率计带有支架是有充分理由的。如果没有配备水或风扇冷却,探测器周围仍然需要存在足够空间,以允许空气自由流动,并通过对流冷却设备。

如果头部使用风扇冷却,探测器后面需要有一些空间,这样空气就可以流动。

第 6 步 - 进行“归零”

使用显示器上的归零功能将为您定义什么是零电平。当然,当激光器当前不工作并且环境热稳定时,就会发生这种情况。

这里有两点需要注意:      

  1. 谨慎选择您用于挡住激光的物体:人手不是激光快门。
  2. 您不能过多地进行“归零”。如果您怀疑测量值有点偏离,或者房间温度不一样,因为这里变热了,您应该再次执行归零过程!对于长时间测试,例如老化测试,我们建议您阻挡激光,每四小时执行一次归零,以考虑温度变化。

第 7 步 - 开启激光:加热 GENTEC-EO 激光功率探测器(1 分钟)

对于打开预测功能的探测器来说,这需要的时间要少得多,对于 UP19K-15S-H5-D0 等较小的探测器,我们可以在 1 秒钟内获得准确的测量结果。预测是对探测器的电子器件进行调整,以预测未来的测量值:它在大多数情况下都是可靠的,并大大加快了设备的上升时间。

我们建议您至少等待 1 分钟,因为我们知道一分钟后功率将保持稳定。如果您想和 Gentec-EO 采取同样的测量方式,那么请记住:当我们对您的功率计进行校准时,我们可以在激光下等待长达 12 分钟,然后才确定数值。  

为了提高稳定性,您可以将移动平均周期设置为 5 秒,以提高长时间老化等测试的性能。

测量激光功率时需要仔细检查的事项

我们看到的一个相当常见的错误是波长校正系数,以及如何在不同于 1064 纳米的波长下使用它。请记住,该探测器具有可追踪 NIST 的灵敏度值,对 1064 纳米激光有效。如果您的激光位于探测器校准光谱范围内的其他地方,但不在 1064 纳米处,则探测器的存储芯片中会保存一个个人波长校正系数,在进行此类测量时必须考虑该系数。当您沿着探测器使用 Gentec-EO 显示器时,在界面中选择激光的工作波长,即可为您完成该过程。

另一个步骤总是有助于确保归零过程正确完成。当激光变热时,室温可能会升高。测量应该彼此相似。我们功率计的可重复性为 ±0.5%,因此一个测量周期与另一个测量周期之间的任何差异高于此值时,都应在您的终端进行验证。随着时间的推移,激光真的也很稳定吗?

就是这样!现在您已知道,如何像专家一样通过几个简单的步骤来测量激光功率了。如果您有更多问题,请随时联系 Gentec-EO 代表或联系我们的客户支持


Gentec-EO
Gentec Electro-Optics 是一家专业从事激光束和太赫兹源测量和分析的公司。Gentec-EO 凭借其在激光市场 45 年创新、发展和提供顶尖技术的非凡记录,成为了激光束测量领域的专家权威。 从工厂到医院、实验室和研究中心的各式激光应用,Gentec-EO 提供了最为广泛的现货供应和定制化解决方案,不论是现在还是将来都有能力随时为您提供服务。
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