RP-Sensoren – Für welchen Zweck sollte man sie einsetzen?

Von Dr. Ephraim Greenfield, CTO, Ophir Optronics

RP-Sensoren (RP steht für Rapid Pulse – schneller Puls) sind eine spezielle und besondere Art Energiesensoren, die eine wichtige Nische bei der Messung von Laserleistung und Laserenergie besetzen. RP-Sensoren sind ziemlich kostspielig und unhandlich und haben auch sonst einige Einschränkungen, weshalb sie vorzugsweise nur dann eingesetzt werden, wenn ein pyroelektrischer Sensor nicht geeignet ist. Es gibt jedoch Situationen, in denen nur diese Art Energiesensor verwendet werden kann.

Die häufigsten Einsatzbereiche für RP-Sensoren sind folgende:

1. Sehr große Pulsweiten > 10 ms und sehr lange Einschaltdauer, wie sie bei vielen Anwendungen für gepulste Diodenlaser vorkommen.
2. Sehr hohe Durchschnittsleistungen von über 50 W bei Dauerimpuls-Lasern.
3. Wenn sowohl Teilimpulse als auch Leistung und Energie des Lasers gemessen werden sollen.
4. Wenn ein Laser auf fehlende Pulse überwacht werden soll.

Leistungs- und Energiemessgeräte: Vom Sensor zum PC

Von Ilan Haber, Ophir Optronics Ltd

Seit ihrer Erfindung vor über 30 Jahren bestehen Messgeräte für Laserleistung aus zwei Teilen – dem Messkopf und einer Messwertanzeige. Diesen getrennten, mit einem Verbindungskabel verbundenen Aufbau hielt man wegen der Gefährlichkeit der Laserstrahlen für sinnvoll. Durch die Trennung von Messkopf und Messwertanzeige sind in der Regel auch die Augen des Benutzers vor den Laserstrahlen geschützt.

Heutzutage, wo Computer in Büro und Labor nicht mehr wegzudenken sind, ist es wichtig, dass Messgeräte in den Computer integriert werden können. Das gilt besonders für Messgeräte, mit denen große Datenmengen erfasst werden können. Es wird ein Verbindungsstandard benötigt, durch den sichergestellt wird, dass alle Messköpfe und Messwertanzeigen kompatibel miteinander sind und an den PC angeschlossen werden können.

Leistungs- und Energiemessgeräte: Vom Sensor zur Messwertanzeige

Von Burt Mooney, Ophir-Spiricon Inc.

Als der erste Laser entwickelt wurde, dachten die Physiker wahrscheinlich „Das ist großartig! Aber wie können wir einen Laser messen?” So begann die Geschichte der Messgeräte für Laserleistung und Laserenergie.

Da Laser Energiequellen mit hoher Wärmedichte sind, nahm man vermutlich an, dass Wärmemessungen am besten für die Lasermessung geeignet seien. Das einfachste Wärmemessgerät ist ein Thermoelement. Eine Fotodiode ist ein einfaches Lichtmessgerät. Also machte sich ein unternehmungslustiger Ingenieur daran, solch ein Messgerät zu konstruieren. Als Nächstes wurde ein Messgerät benötigt, mit dem sich die Messergebnisse anzeigen ließen und das so schnell reagierte, dass es sich für die Justierung, Ausrichtung und Anpassung der Laser einsetzen ließ. Die ersten Anzeigen waren im Grunde analoge Messgeräte mit einer Nadel, die sich mit steigender Laserleistung auf einer Skala von links nach rechts bewegte.

Ophir Power/Energy Ophir Laserleistungs- und Energiemessgeräte: Kalibrierungsmethode, Rückverfolgbarkeit und Fehleranalyse

Von Dr. Ephraim Greenfield, CTO, Ophir Optronics

In diesem Dokument werden Interpretation und Grundlagen der angegebenen Messgenauigkeit von Ophir Messgeräten für Laserleistung und Laserenergie diskutiert.
1. Allgemeines
2. Kombination von Fehlern und Schwerwiegenden Fehlern
3. Analyse von Fehlern in der Kalibrierung von Leistung und Energie
4. Detaillierte Analyse von Fehlern in der Kalibrierung von Leistung und Energie

Messung von Laserleistung und -energie

Ophir Standard-Leistungs- und Energiemessköpfe basieren auf der „Smart Head“-Technologie. Das bedeutet, alle für Konfiguration und Kalibrierung notwendigen Informationen, sind in einem kleinen Speicherbaustein im Stecker des Messkopfes gespeichert, sodass, sobald der Kopf mit dem Display verbunden wird, die korrekten Leistungs- und Energiewerte gemessen werden. Mit Ausnahme einiger OEM-Köpfe wird diese Technologie bei allen Ophir pyroelektrischen, Fotodioden-, Scannerstrahl- und medizinischen Messköpfen eingesetzt.

Kalibrierungsmöglichkeiten bei Ophir

Das wohl wichtigste Merkmal unserer Produkte ist die Kalibrierung. Wir verfügen über ein vollständiges Sortiment von Kalibrierungs-Lasern, sodass wir die vom Kunden gewünschte Wellenlänge immer genau oder hinreichend genau kalibrieren können. Unser Sortiment umfasst Laser mit Leistungen bis 400 W und sowohl CW- als auch gepulste Laser. Zusätzlich verfügen wir über einige Köpfe, die auf Werte des NIST (National Institute of Standards and Technology des Handelsministeriums der USA) geeicht sind. Weiter unten finden Sie eine Liste der Wellenlängen, auf die unsere Standard-Köpfe aus dem Katalog kalibriert sind. Üblicherweise werden für die Kalibrierung repräsentative Wellenlängen aus einem Wellenlängen-Bereich verwendet, in dem der Kopf einen flachen Spektralverlauf besitzt. Die Kalibrierung bezieht sich dann für alle Wellenlängen in diesem Bereich. In den Spezifikationen ist für jeden Wellenlängen-Bereich der maximale Messfehler angegeben, der sich aus der Differenz zwischen den kalibrierten Wellenlängen und den tatsächlich gemessenen Wellenlängen ergibt.