一种激光探测器及相应的激光功率计制造技术

本发明专利技术公开了一种激光探测器及相应的激光功率计。该激光探测器包括壳体，在壳体内设置有热电堆探头、校准电路和电压放大电路，热电堆探头包括光吸收体及设置在光吸收体表面的热电堆。该激光探测器即便光吸收体表面产生破损，也不影响激光吸收比率，克服了金属基体一旦暴露给照射激光而产生强烈的光学反射的问题。并且，在光吸收体表面直接设置热电堆，接触更加可靠，导热更加迅速，反应更加灵敏。此外，该激光探测器制备工艺简单，成本低廉，性能可靠，寿命持久。

A laser detector and its corresponding laser power meter

【技术实现步骤摘要】
一种激光探测器及相应的激光功率计
本专利技术涉及一种激光探测器，同时也涉及相应的激光功率计，属于激光计量

技术介绍
目前，激光器在通信、医疗、工业制造等领域的应用越来越广泛。在激光器的研制、生产及应用过程中，对激光器的功率进行测量和标定是必不可少的步骤。现有技术中，通常采用激光功率计测试连续激光的功率或者脉冲激光在某一段时间的平均功率。激光功率计一般由激光探测器和显示设备组成。按照测量原理不同，激光探测器主要包括两类：光电型激光探测器和热电型激光探测器。其中，光电型激光探测器是利用半导体的光电效应实现功率测量，当激光照射在光电型激光探测器的光敏面上时，其中的PN结所在回路内会形成光电流，入射激光的功率越大，光电流越大，通过对光电流进行测量就能得知入射激光的功率。如图1所示，现有的热电型激光探测器一般采用铝合金基板作为导热板100，在该导热板100的一面设置深色光学吸收涂层101，以实现对激光的高比率吸收；导热板100的另外一面先设置一层绝缘层102，然后再在绝缘层102表面制备热电堆103(即多个热电偶串联并贴附于绝缘层102表面)，以探测热量传导时产生的温度差，进而实现对入射激光功率或者光脉冲能量的测量。热电型激光探测器的激光吸收面在高平均功率、高峰值功率或高能量光脉冲的冲击下，光学吸收涂层101会经常灼伤、挥发、脱落、破损，进而导致激光吸收率下降，引起测量失准。另一方面，热电型激光探测器的绝缘层102和热电堆103之间也存在热胀冷缩和接触不良的问题，造成容易出现故障。因此，这种现有的热电型激光探测器寿命短、故障率高，需要频繁更换和校准。
技术实现思路
本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种激光探测器。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种包括上述激光探测器的激光功率计。为了实现上述目的，本专利技术采用下述的技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种激光探测器，包括壳体，所述壳体内设置有热电堆探头、校准电路和电压放大电路，所述热电堆探头包括光吸收体及设置在所述光吸收体表面的热电堆；所述热电堆与所述校准电路的输入端连接时，所述校准电路的输出端与所述电压放大电路的输入端连接，所述电压放大电路的输出端通过输出接口向外输出与待测激光实际功率呈预定比例的电压。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种激光探测器，包括壳体，所述壳体内设置有热电堆探头、校准电路和电压放大电路，所述热电堆探头包括光吸收体及设置在所述光吸收体表面的热电堆；所述热电堆与所述电压放大电路的输入端连接时，所述电压放大电路的输出端与所述校准电路的输入端连接，所述校准电路的输出端通过所述输出接口向外输出与所述待测激光实际功率呈预定比例的电压。其中较优地，采用由深色导热陶瓷制成的导热基板作为所述光吸收体，所述热电堆设置在所述光吸收体上背对吸收激光的一面。其中较优地，采用由黑色或深色碳化硅陶瓷制成的导热基板作为光吸收体。其中较优地，所述热电堆为采用多个热电偶串联而成的环状热电堆；所述热电堆通过电极与所述校准电路或所述电压放大电路的输入端连接。其中较优地，所述热电堆的正极和负极的位置分别设置绝缘柱，用于防止所述热电堆的正极和负极接通，所述电极的正极和负极分别插入到相应的所述绝缘柱中，并在所述绝缘柱外围通过导线将所述热电堆的正极和负极与所述电极的正极和负极对应连接。其中较优地，所述电压放大电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述运算放大器的正相输入端通过所述第一电阻与所述电极的正极连接，所述运算放大器的反相输入端分别与所述第二电阻和所述第三电阻的一端及所述电极的负极连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端分别与所述运算放大器的输出端及所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述校准电路的输入端连接，所述校准电路的输出端与所述输出接口连接。其中较优地，所述电压放大电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述运算放大器的正相输入端通过所述第一电阻与所述校准电路的输出端连接，所述校准电路的输入端分别与所述电极的正极和负极连接，所述运算放大器的反相输入端分别与所述第二电阻和所述第三电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端分别与所述运算放大器的输出端及所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述输出接口连接。其中较优地，所述壳体上分别设置有第一端盖和第二端盖；所述第一端盖位于所述热电堆探头的外侧，并用于固定所述热电堆探头。其中较优地，所述第一端盖上对应于所述热电堆探头的热电堆的位置设置有透光孔，用于限定激光照射区域。其中较优地，所述校准电路和所述电压放大电路集成在印刷电路板上，所述第二端盖位于所述印刷电路板的外侧，所述输出接口设置在所述第二端盖上。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种激光功率计，包括电压读数表及上述的激光探测器，所述电压读数表与所述激光探测器的输出端连接。本专利技术所提供的激光探测器适用于激光或者其他光源的功率探测或光脉冲的能量探测。它采用由深色导热陶瓷制成的导热基板作为光吸收体，使得即便光吸收体表面产生破损，也不影响激光吸收比率，克服了金属基体一旦暴露给照射激光而产生强烈的光学反射的问题。并且，在光吸收体表面直接设置热电堆，接触更加可靠，导热更加迅速，反应更加灵敏。因此，本激光探测器不仅保证光吸收体具有良好的吸光效果，还解决了现有激光探测器因激光长时间照射而使得其表面涂覆的吸光材料发生脱落的问题。此外，本激光探测器的制备工艺简单、成本低廉、性能可靠、寿命持久，具有巨大的经济价值。附图说明图1为现有的热电型激光探测器的原理图；图2为本专利技术实施例所提供的激光探测器的原理图；图3为本专利技术实施例所提供的激光探测器的剖视图；图4为本专利技术实施例所提供的激光探测器的分解示意图；图5为本专利技术实施例所提供的激光探测器中，热电堆探头、电极和绝缘柱之间的拆分示意图；图6为本专利技术实施例所提供的激光探测器中，电压放大电路的电路原理图一；图7为本专利技术实施例所提供的激光探测器中，电压放大电路的电路原理图二；图8为本专利技术实施例所提供的激光功率计的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
做进一步的详细说明。如图1至图3所示，本专利技术实施例所提供的激光探测器，包括壳体1，在壳体1内设置有热电堆探头2、校准电路和电压放大电路3。其中，校准电路和电压放大电路可以集成在一个印刷电路板上。热电堆探头2包括光吸收体21及设置在光吸收体21表面的热电堆22，热电堆22与校准电路的输入端连接时，校准电路的输出端与电压放大电路的输入端连接，电压放大电路的输出端通过输出接口向外输出与待测激光实际功率呈预定比例的电压。在本专利技术的另一个实施例中，热电堆22与电压放大电路的输入端连接时，电压放大电路的输出端与校准电路的输入端连接，校准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光探测器，其特征在于包括壳体，所述壳体内设置有热电堆探头、校准电路和电压放大电路，所述热电堆探头包括光吸收体及设置在所述光吸收体表面的热电堆；/n所述热电堆与所述校准电路的输入端连接时，所述校准电路的输出端与所述电压放大电路的输入端连接，所述电压放大电路的输出端通过输出接口向外输出与待测激光实际功率呈预定比例的电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光探测器，其特征在于包括壳体，所述壳体内设置有热电堆探头、校准电路和电压放大电路，所述热电堆探头包括光吸收体及设置在所述光吸收体表面的热电堆；
所述热电堆与所述校准电路的输入端连接时，所述校准电路的输出端与所述电压放大电路的输入端连接，所述电压放大电路的输出端通过输出接口向外输出与待测激光实际功率呈预定比例的电压。


2.一种激光探测器，其特征在于包括壳体，所述壳体内设置有热电堆探头、校准电路和电压放大电路，所述热电堆探头包括光吸收体及设置在所述光吸收体表面的热电堆；
所述热电堆与所述电压放大电路的输入端连接时，所述电压放大电路的输出端与所述校准电路的输入端连接，所述校准电路的输出端通过所述输出接口向外输出与所述待测激光实际功率呈预定比例的电压。


3.如权利要求1或2所述的激光探测器，其特征在于：
采用由深色导热陶瓷制成的导热基板作为所述光吸收体，所述热电堆设置在所述光吸收体上背对吸收激光的一面。


4.如权利要求3所述的激光探测器，其特征在于：
采用由黑色或深色碳化硅陶瓷制成的导热基板作为光吸收体。


5.如权利要求3所述的激光探测器，其特征在于：
所述热电堆为采用多个热电偶串联而成的环状热电堆；
所述热电堆通过电极与所述校准电路或所述电压放大电路的输入端连接。


6.如权利要求5所述的激光探测器，其特征在于：
所述热电堆的正极和负极的位置分别设置绝缘柱，用于防止所述热电堆的正极和负极接通，所述电极的正极和负极分别插入到相应的所述绝缘柱中，并在所述绝缘柱外围通过导线将所述热电堆的正极和负极与所述电极的正极和负极对应连接。


7.如权利要求6所述的激光探测器，其特征在于：
所述电压放大电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德龙，
申请(专利权)人：李德龙，
类型：发明
国别省市：北京;11