專利名稱：耐用的激光功率/能量探測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及激光功率／能量探測裝置的改進，就是采用發(fā)散式衰減器結構。適用于對各種波長的連續(xù)或脈沖激光束的功率／能量進行測量。
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》(科學出版社1972年出版)、《激光技術手冊》(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；在熱學法中，其裝置由吸收體和溫度檢出器組成。光電法在響應速度、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、與絕對值的對應等方面較差；熱學法在波長特性、測量精度、與絕對值的對應性等方面較優(yōu)，但響應速度較差。國內當前流行的熱學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，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，從而需要定期標定。
本實用新型克服了這一缺點，對光衰減器進行了改進，制成了一種將光電法和熱學法結合在一起的耐用激光功率／能量探測裝置。


圖1是本實用新型一種實施例結構示意圖，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處理系統(tǒng)，10標記，11He－Ne激光束，
圖2是本實用新型另一種實施例結構示意圖，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容與圖1相同。
結合圖1、圖2介紹本實用新型的構成、工作原理及實施例本裝置由使入射激光束發(fā)散的光學元件(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入球內，它的內徑比所測光束(5)的直徑稍大(大10％以上)，它在球內的一端(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，到達漫反射層表面(2)的光束(7)被多次反射，在球內形成均勻分佈，接收元件(8)將接收到的光輻射轉換為電信號，并送至檢流計或微型計算機處理系統(tǒng)(9)進行處理和顯示。
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記(10)，使其對準調試時用的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，或為介質膜全反射鏡，對應的波段較寬，如果用熱電偶做轉換元件，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)實驗證明本實用新型對百毫焦耳／脈沖和百瓦級1.06μ激光束的測量是滿意的。
本實用新型的示數(shù)值由國家計量單位標定。本實用新型的結構尺寸根據(jù)使用要求用圖1、圖2按比例放大。
本實用新型的優(yōu)點1.由于采用了使激光束發(fā)散的光學元件，所以球內的漫反射層(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)有普通設備及普通元器件即可制得。
權利要求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]內的一端(激光通過的光路中)，或在球殼[1]內通過管子[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；標記[10]安置在球殼外表面位于直徑[3]或弦線[3]上。
2.按權利要求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/能量進行測量。本實用新型是將光電法和熱學法結合的一種探測裝置，由使光束發(fā)散的光學元件、漫反射空腔、光電探測器或熱電探測器組成。本實用新型的優(yōu)點是1.由于采用了使入射激光發(fā)散的光學元件，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