教程
Dr. Ephraim Greenfield CTO Ophir Optronics
  • Challenge: ever increasing demand for more accurate measurement
  • Solution: constant improvements in equipment and methods
  • How do we calibrate laser Power / Energy?
  • Basic method: stable laser and substitution
  • What is expected accuracy in simple case?


(power cal and wavelength available at NIST)

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如何选择能够精确测量激光功率或脉冲激光能量,这似乎是一个简单的过程。但是,有许多次这种选择都要受到所选传感器是否满足待测功率或能量范围的限制,而还有一些至关重要的激光规格则无法加以考虑。如果不考虑这些重要规格,可能导致选择错误的传感器、激光测量不精确以及很有可能传感器也会提前出故障。

只要关注到激光源的几个关键参数,就可做出最优化的最佳传感器选择,实现激光的精确测量、传感器的长寿命使用以及用户的操作满意。

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本文旨在帮助客户正确保养和维护他们的 Ophir 激光功率热传感器。以下信息仅供参考。如果您认为传感器的性能已不在原始规格之内时,我们始终建议您将它发送给我们,由本公司经过培训的技术人员进行维修和/或重新校准,使之符合相应 NIST 可追踪标准。我们认为,如果使用适当的激光器光学设置,Ophir 热传感器可使用许多年而无需维修。我们希望本文可使您也能享受 Ophir-Spiricon 被人所熟知的使用寿命长和结果可靠的特点。

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作者:Yoram Shalev,Ophir Optronics Inc 的销售和营销总监

Quasar 无线蓝牙激光功率和能量测量接口使您能够在现有制造环境内实现复杂测量系统的快速、无困难安装,将电缆敷设和对正常运行的影响减少到最小。

在最近实施的一个项目上,也是本领域的多用户系统的典型例子中,这一点得到充分展示。

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激光功率能量测量中的一个不便之处是,如何处理连接显示器到传感器的线缆。这些线缆的柔性有限,并且也会使测量现场显得一片凌乱。有时,由于线缆的固定性,线缆的动作会移动传感器并使整个装置偏移。

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作者:Dr. Ephraim Greenfield,Ophir Optronics 的首席技术官

本文讨论 Ophir 激光功率/能量计测量精度的解释及其基础。
1. 概括性讨论
2. 误差组合和误差总数
3. 功率能量校准误差分析
4. 功率能量校准误差详细分析

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Ophir 光电二极管传感器是采用内置、可移除的滤光片的硅、锗和铟镓砷传感器。这类传感器对不同波长的光谱响应也有很大差异。与我们的智能表头或 PC 接口一起使用时,在用户输入激光波长后,即自动设置相应波长的灵敏度系数。

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作者:Yoram Shalev,Ophir Optronics Inc 的销售和营销总监

随着激光系统越来越多地在医疗程序和工业工艺中使用,更加需要准确测量激光功率和能量。尽管这是一个说起来简单的过程,但与电气功率的测量还是有很大差别。对激光测量而言,由于不同的传感器是为执行不同的测量而设计的,因此必须更加注意选择适合的传感器。选择错误的传感器可毁坏激光器。

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作者:Dr. Ephraim Greenfield,Ophir Optronics 的首席技术官

RP 传感器(RP 指快速脉冲)是一种专门而独特的能量传感器,为激光功率/能量测量提供了某些情况下重要的解决方案。RP 传感器非常昂贵,体积也很庞大,还有其它限制,因此在可以使用热释电传感器的场合并非优先解决方案。但是,有些情况下只能使用 RP 传感器。

主要是在下列情况下使用 RP 传感器:

  1. 对于 >10ms 的非常长的脉冲以及非常大负荷的循环,与许多脉冲二极管激光器应用的情况相似。
  2. 对于平均功率非常高,达到 50W 以上的重复激光。
  3. 当需要测量时间脉冲波形和功率能量时。
  4. 当需要监控错过的脉冲时。
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作者 Ilan Haber,Ophir Optronics Ltd

自从 30 多年前发明激光功率计开始,激光功率计一般就由两部分组成:一个测量探头和一个显示盒。考虑到激光光束的危险性,人们总是认为使用线缆将这两者连接起来是一种更好的方式。由于结果显示与测量探头不在同一个地方,操作员的双眼也需要离开激光光束。

现在,PC 已经成为办公室和实验室的不可或缺的一部分,因此非常有必要将测量仪器整合到 PC,尤其是能够采集大量数据的仪器。这就需要一种统一的连接性架构,其中所有测量探头都与所有显示盒兼容,并可轻松地连接到 PC。

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作者:Burt Mooney,Ophir-Spiricon Inc.

从激光诞生之日起,物理学家可能思考,“这个真棒!但我们如何测量它呢?”为此,激光功率和能量计也诞生了。

由于激光器能积聚热量,可能最初认为热量感应方式是最好的测量方法。测量热量的最简单设备是热电偶。测量光的最简单设备是光电二极管。因此,一位富于创新精神的工程师设计和制作了这样一种装置。然后,他们需要一个仪器来显示结果并提供快速反馈,对激光进行调整、对齐或调节以获得最大输出。早期表头都基本上是模拟仪表,上面的指针会随着激光功率上升而从左转到右。

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Ophir 标准功率和能量测量探头和显示设备均使用了智能探头技术。这意味着,所有配置和校准信息都被存储在智能探头插头内部的一个小记忆芯片里,当探头被插到显示设备时,能读取正确的功率和能量信息。除了一些 OEM 探头外,该技术被用于所有 Ophir 探头:热释电探头、光电二极管探头、扫描光束探头、激光医疗用探头等等。

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对我们的产品而言,校准可能是最重要的事情。Ophir 拥有全系列校准激光器,因此,我们总能在用户使用波长上或该波长附近对设备进行校准。我们的校准激光包括功率高达 400W 的连续和脉冲激光器。除此之外,我们还有很多在采用 NIST 校准标准校准过的探头。下面列出了对 Ophir 标准目录中的探头进行校准时使用的校准波长。通常,我们先在一个波长带内,探头光谱平滑的、具有代表性的波长上进行校准。然后,该校准被应用于该波长带内的任何波长。由于校准波长和测量波长之间的校准变化,我们在设备的规格表中注明了每个光谱范围应该注意的最大附加误差。

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