專利名稱：耐用的激光功率/能量探測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光功率／能量探測裝置的改進(jìn)，就是采用發(fā)散式衰減器結(jié)構(gòu)。適用于對各種波長的連續(xù)或脈沖激光束的功率／能量進(jìn)行測量。
現(xiàn)有激光功率／能量測量裝置，從測量原理上可分為光電法、熱學(xué)法以及光壓法、熱電法、金屬蒸發(fā)法等，這些方法及裝置在《激光技術(shù)》(科學(xué)出版社1972年出版)、《激光技術(shù)手冊》(O·B巴伊鮑羅金主編)中均有介紹。
常用的光電法中，其裝置由光衰減器和光電探測器組成；在熱學(xué)法中，其裝置由吸收體和溫度檢出器組成。光電法在響應(yīng)速度、功率、能量曲線的直線性、測量范圍、探測靈敏度等方面較優(yōu)，但在波長特性、與絕對值的對應(yīng)等方面較差；熱學(xué)法在波長特性、測量精度、與絕對值的對應(yīng)性等方面較優(yōu)，但響應(yīng)速度較差。國內(nèi)當(dāng)前流行的熱學(xué)法所采用的吸收體和光電法采用的烏布利希球發(fā)散式衰減器有一個明顯的缺點(diǎn)，就是吸收體和衰減器的接受元件容易被剝蝕，以致影響測量精度和使用壽命，從而需要定期標(biāo)定。
本實(shí)用新型克服了這一缺點(diǎn)，對光衰減器進(jìn)行了改進(jìn)，制成了一種將光電法和熱學(xué)法結(jié)合在一起的耐用激光功率／能量探測裝置。


圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1球殼(漫反射空腔)，2漫反射層，3球的某一直徑，4管子，5被測光束，6發(fā)散透鏡，7發(fā)散后的光束，8接收元件，9檢流計或微型計算機(jī)處理系統(tǒng)，10標(biāo)記，11He－Ne激光束，
圖2是本實(shí)用新型另一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，圖中3′球的某一弦線，6′凸球面全反射鏡，7′反射后的光束。
其余各序號所表示的內(nèi)容與圖1相同。
結(jié)合圖1、圖2介紹本實(shí)用新型的構(gòu)成、工作原理及實(shí)施例本裝置由使入射激光束發(fā)散的光學(xué)元件(如發(fā)散透鏡(6)、凸球面全反射鏡(6)′)、漫反射空腔(如烏布利希球)、熱電探測器(如熱電偶、熱釋電探測器)或光電探測器(如硅光電二極管)組成。由圖1金屬球殼(1)的直徑為幾至十厘米，其內(nèi)表面噴涂成漫反射層(2)，可噴涂硫酸鋇。在球殼(1)的某一直徑(3)的一方裝有管子(4)，它的長度足以遮擋雜散光進(jìn)入球內(nèi)，它的內(nèi)徑比所測光束(5)的直徑稍大(大10％以上)，它在球內(nèi)的一端(激光通過的光路中)裝有發(fā)散透鏡(6)，透鏡(6)用透過所測激光波長的破壞閾值高的材料制成，兩透光表面鍍制所測波長的增透膜，透鏡(6)的發(fā)散度盡可能大，使所測光束(5)經(jīng)其發(fā)散后的光束(7)述到球內(nèi)表面(2)時的功率／能量密度很小使漫反射表面(2)不致被剝蝕。在與直徑(3)大致垂直的位置上安裝接收元件(8)(以保證不直接接收光束(7)和它的第一次反射)，接收元件(8)為熱電偶或光電二極管，到達(dá)漫反射層表面(2)的光束(7)被多次反射，在球內(nèi)形成均勻分佈，接收元件(8)將接收到的光輻射轉(zhuǎn)換為電信號，并送至檢流計或微型計算機(jī)處理系統(tǒng)(9)進(jìn)行處理和顯示。
為使所測光束(5)在測量時順利通過管子(4)，在球直徑(3)另一方的球外表面裝一金屬園盤上有刻線作為標(biāo)記(10)，使其對準(zhǔn)調(diào)試時用的He－Ne激光束(11)，而激光束(11)事先校正到與所測光束(5)重合。
由圖2把管子(4)裝在球體的某一弦線(3)′上，在球殼(1)內(nèi)通過管子(4)中心的弦線的另一端裝置一凸球面全反射鏡(6)′，凸球面全反射鏡(6)′為鍍金、銀的反射鏡，或為介質(zhì)膜全反射鏡，對應(yīng)的波段較寬，如果用熱電偶做轉(zhuǎn)換元件，則它的適用波長范圍較寬。
漫反射空腔(1)可以是球體、園柱體、錐體，也可以做成其他形狀。
經(jīng)實(shí)驗證明本實(shí)用新型對百毫焦耳／脈沖和百瓦級1.06μ激光束的測量是滿意的。
本實(shí)用新型的示數(shù)值由國家計量單位標(biāo)定。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)使用要求用圖1、圖2按比例放大。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1.由于采用了使激光束發(fā)散的光學(xué)元件，所以球內(nèi)的漫反射層(2)不會被剝蝕，使用壽命長。
2.光衰減器中采用反射鏡時，適用的波長范圍更寬。
3.制造方便，用現(xiàn)有普通設(shè)備及普通元器件即可制得。
權(quán)利要求1.耐用的激光功率/能量探測裝置，由光衰減器和光電探測器或熱電探測器組成，其特征在于，光衰減器中有發(fā)散透鏡[6]，或凸球面全反射鏡[6]，分別位于管子[4]在球殼[1]內(nèi)的一端(激光通過的光路中)，或在球殼[1]內(nèi)通過管子[4]中心的弦線的另一端，透鏡[6]用透過所測激光波長的破壞閾值高的材料制成，兩透光表面均鍍制所測波長的增透膜，凸球面全反射鏡[6]為鍍金、銀的反射鏡或為介質(zhì)膜全反射鏡；接受元件[8]安置在與直徑[3]或弦線[3]大致垂直的位置上；標(biāo)記[10]安置在球殼外表面位于直徑[3]或弦線[3]上。
2.按權(quán)利要求1所說的探測裝置，其特征在于，球殼〔1〕的形狀可以是球體、園柱體、或錐體。
專利摘要耐用的激光功率/能量探測裝置適用于對各種波長連續(xù)或脈沖激光束的功率/能量進(jìn)行測量。本實(shí)用新型是將光電法和熱學(xué)法結(jié)合的一種探測裝置，由使光束發(fā)散的光學(xué)元件、漫反射空腔、光電探測器或熱電探測器組成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.由于采用了使入射激光發(fā)散的光學(xué)元件，所以漫反射層不會被剝蝕，使用壽命長。2.容易制造，用現(xiàn)有普通設(shè)備及普通元器件即可制得。
文檔編號G01J1/00GK2031090SQ8820597
公開日1989年1月18日 申請日期1988年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月25日
發(fā)明者鄧仁亮, 閻平 申請人:北京理工大學(xué)