一文看懂什么是激光能量計

一、用途

1. 激光器性能測試與校準：激光能量計可用于激光器的功率輸出測量和穩定性評估，確保激光器符合設定的輸出標準和性能要求。
2. 激光加工與焊接監控：在激光加工過程中，激光能量計用于實時監測激光器輸出能量，以確保工件加工質量和一致性。
3. 激光醫療與生物研究：在激光醫療設備和生物實驗中，激光能量計用于測量激光能量，以確保安全性和有效性。例如，在激光治療中，激光能量計可用于控制能量輸出。
4. 激光通信與傳輸：激光能量計可用于激光通信系統中的功率監測和調節，確保通信信號的穩定性和傳輸效率。

二、工作原理

1. 吸收能量：當激光束照射到激光能量計的探測器上時，探測器會吸收激光能量。
2. 能量轉換：吸收的激光能量被轉化為其他形式的信號，通常為電信號。這個過程可以通過光敏元件（如硅光電二極管）或熱敏元件來實現。
   • 光敏二極管原理：光敏二極管是一種半導體器件，當激光束照射到其表面時，光子會激發二極管中的電子。通過測量二極管上的光電流，可以間接得到激光能量的大小。
   • 熱敏探測原理：熱敏探測器是一種基于激光束產生的熱量測量能量的原理。當激光束照射到熱敏材料上時，它會吸收激光能量并轉化為熱量。通過測量熱敏元件溫度的變化，可以計算激光束的能量。
3. 信號測量：轉換后的信號被放大和測量。這個過程包括放大電路和采樣電路，用于將轉換的信號轉化為可測量和可記錄的形式。
4. 能量計算：測量的信號通過校準系數和計算公式，轉換為激光束的實際能量值。校準系數考慮了探測器的特性以及儀器本身的特性。

三、類型與選擇

1. 類型：根據不同的需求，激光能量計可以分為兩大類，一種是用于測量單個激光脈沖能量的設備，另一種則是用來監測連續波（CW）激光功率的裝置。
2. 選擇：選擇合適的探測器時，需根據待測激光的波長、功率或能量范圍以及是否為連續波還是脈沖形式來選擇適合的探測器。

四、使用注意事項

1. 校準設備：確保所使用的激光能量計已經過正確的校準。如果有必要，請按照制造商提供的指南進行校準。
2. 安全措施：佩戴適當的防護眼鏡，并確保實驗環境符合激光安全標準。
3. 定位探測器：將探測器置于激光路徑中適當位置，確保整個光束能夠覆蓋探測器的有效區域而不會溢出。
4. 啟動測量與記錄數據：對于脈沖激光，通常只需要單次觸發即可得到結果。連續波激光則需要保持一段時間穩定后讀取平均值。同時，注意記錄下測量的時間、條件以及最終數值。有些高級模型可以直接通過軟件保存數據。