脉冲光峰值功率计的原理

激光脉冲原理与调Q原理激光脉冲原理与调Q原理按照输出激光的时间特性，激光器可以分为连续激光器和脉冲激光器，脉冲激光的脉宽主要是纳秒，微秒和飞秒。

连续激光器连续不断地输出激光，输出功率一般都比较低，适合于要求激光连续工作(激光通信，激光手术等)的场合；以连续光源激励的固体激光器，以连续电激励方式工作的气体激光器及半导体激光器，均属于连续激光器。

脉冲激光器：是指每间隔一定时间才输出一次激光的激光器，一般具有较高的峰值功率，适合于激光打标，切割，测距等应用。

常见的脉冲激光器包括：固体激光器中的钇铝石榴石(YAG)激光器，红宝石激光器，蓝宝石激光器，钕玻璃激光器等，还有氮分子激光器，准分子激光器等。

脉冲激光器的关键参数：平均功率：表征在一个完整的周期内(脉冲周期)能量输出的平均速率峰值功率：表征一个脉冲内(脉宽)输出的能量的速率脉冲周期：从一个脉冲开始到下一个脉冲的开始之间的间隔(和重复频率是倒数关系) (重复频率：每秒内输出的脉冲个数)脉宽：一个脉冲的持续时间(例如，一台激光器每秒内输出一个能量为0.5J的激光脉冲，那么它的平均功率就是0.5W；如果相同一台单脉冲能量为0.5J的激光器的脉宽为1微妙，那么它的峰值功率为500000W)脉冲激光器的分类：1.长脉冲激光器：长脉冲激光也被称为准连续激光器，一般产生毫秒ms量级的脉冲，占空比为10%(比较大)；脉冲时间通常为1.5—100ms不等，常用的长脉冲激光包括翠绿宝石激光，半导体激光，Nd:YAG激光，染料激光，红宝石激光，超脉冲CO2激光，铒激光等2．巨脉冲激光器(调Q激光器)：在激光腔体内人为的加入损耗，使其大于工作物质的增益，这时抑制激光输出。

但在泵浦源持续不断的激励下，激光上能级的原子数越来越多，得到了较大的粒子数反转，不断积累能量。

在撤除人为加入的损耗情况下，就会在很短的时间内以极快的速度产生脉冲宽度窄，峰值功率高的脉冲激光，通常称为巨脉冲。

激光功率计原理激光功率计是一种用来测量激光输出功率的仪器，广泛应用于激光科学、医学、工业等领域。

其原理基于热效应。

本文将就激光功率计的原理进行详细阐述。

1、激光功率计的基本原理激光功率计的基本原理是将激光能量转化为电信号，然后通过电信号来计算激光功率。

其一般分为两类：热效应式功率计和光学式功率计。

其中热效应式功率计是最常见的一种，它的基本原理是将激光束引导到一个吸收能量的元件上，产生热能，并通过测量产生的温度变化来计算激光功率的大小。

2、激光功率计的热效应原理热效应功率计通过激光束的吸收，产生热能使其温度发生变化，从而改变其电学特性，例如电阻值、电容等。

当激光束通过吸收元件时，元件内部的温度会升高，导致元件的电学性能发生变化，从而改变元件的电阻值或电容值。

因此，通过测量该变化，可以计算出激光功率的大小。

3、热效应功率计的元件种类热效应功率计的元件种类繁多，根据激光的波长和功率级别，选择不同的元件可以更好地适应测试需求。

3.1、表面吸收型功率计表面吸收型功率计通常是一种金属导电材料，例如铂电阻、钨电阻等。

激光束穿过元件时被吸收，产生热能，导致电阻值的变化，从而测量激光功率。

3.2、体积吸收型功率计体积吸收型功率计一般是一种玻璃或陶瓷材料，容易吸收激光能量，产生越来越高的温度，从而扩散到周围，并通过热传导扩散到功率计的表面。

通过测量温度变化来计算激光功率。

4、光学式功率计的原理与热效应式功率计不同，光学式功率计通过测量激光束经过传感器时的光强度变化来计算激光功率。

光学式功率计的传感器通常使用各类敏感元件，例如硅光电传感器、红外传感器等等。

直接测量激光的光能，然后通过功率与光能的关系可以计算出激光功率。

5、总结综上所述，激光功率计通过测量激光束在吸收元件上产生的热效应或光学光强度变化来计算其输出功率。

在测试激光系统或者对激光器进行性能测试的过程中，可以选择适当的激光功率计来确保系统的稳定性和精度。

因此，激光功率计在如今激光应用领域已经不可或缺，它在激光科学、医学、工业制造等领域中发挥着十分重要的作用。

一、设计题目光功率计的功能完善二、设计要求1、设计一光电转换电路,将所收到的光信号转变为可测量的电信号。

2、测试转换后的电信号,并显示电压值。

3、使光功率计的量程、精度等方面得到完善三、分析设计1、工作原理光功率计主要用于测量光信号的强弱，其部原理如图1.1所示，光探头就是光敏感面面积较大（直径为1.10mm）的半导体ＰＩＮ光电二极管，加上Ｉ层的ＰＮ结二极管可以提高探测灵敏度和响应速度。

被测光通过光纤接口投射到光探头的光敏面上时，半导体中的价带电子激发到导带，偏置电路中便会出现光电流，通过负载电阻实现I/V变换，此电压信号再经滤波放大后，最后由数字式显示器显示。

光电流的大小是随输入射光的强度变化的，也就是说负载上电压信号的大小就反应了光强变化，所以显示器可以直接读出光功率的大小。

图1.1光功率计原理框图2、模块介绍与功能（1）光电转换、I/V变换放大将一定功率的光信号经过光电二极管转化为电流信号，再经过滤波通过一个变阻器转化为电压信号，再经过运放变为符合数模转化的电压信号。

图1.2 数字光功率计的光电转换电路图（2）模数转换与显示ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以与微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。

它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。

图1.3 ADC0809的管脚图AT89C51单片机是Atmel公司的生产的一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机，部除CPU外，还包括128字节RAM，4个8位并行I/O口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，片集成4K字节可改变程序Flash存储器，具有低功耗，速度快，程序擦写方便等优点，完全满足本系统设计需要。

单片机P0口作为ADC0804转换数据的输入端，P3.0接ADC0809的EOC端检测数据转换是否结束。

P0.0～P0.3则作为４个数码管的位选信号控制。

P3口有特殊的功能，P3.1用于控制ADC0804的启动，P2用于控制读取ADC0804的转换结果。

第8卷　第5期2015年10月　 中国光学 Chinese Optics Vol.8　No.5　Oct.2015 收稿日期:2015⁃03⁃11;修订日期:2015⁃05⁃13 基金项目:吉林省重大科技攻关专项基金资助项目(No.20140203010G X);激光与物质相互作用国家重点实验室基金资助项目(No.SKLLM1413)文章编号　2095⁃1531(2015)05⁃0873⁃08峰值功率等激光术语的理解与应用问题李殿军∗,王化龙,杨贵龙,李世明,于洪君(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光电对抗技术创新研究室激光与物质相互作用国家重点实验室,吉林长春130033)摘要:本文根据激光术语国家标准和ISO 国际标准对某些常用激光术语概念的理解与应用问题进行了讨论,并针对国内外科技期刊和专著经常将脉冲功率与峰值功率混为一谈的问题提出了质疑,同时也指出了在激光术语使用过程中存在的其它错误现象,分析了产生类似错误的原因并给出了规范的使用方法。

最后,以脉冲激光器术语定义为例通过脉冲激光振荡过程的物理原理分析提出了关于该术语定义的一些修改考虑与建议。

关　键　词:激光术语;标准定义;峰值功率;错误使用中图分类号:TN248.1 文献标识码:A doi:10.3788/CO.20150805.0873Comprehension and usage of ordinary terminologiesfor laser taking peak power as exampleLI Dian⁃jun ∗,WANG Hua⁃long,YANG Gui⁃long,LI Shi⁃ming,YU Hong⁃jun (Innovation Laboratory of Electron⁃Optical Countermeasures Technology ,State Key Laboratory of Laser Interaction with Matter ,Changchun Institute of Optics ,Fine Mechanics and Physics ,Chinese Academy of Sciences ,Changchun 130033,China )∗Corresponding author ,E⁃mail :lidj 0906@Abstract :For the consistency with the national standard and ISO international standard on laser vocabularyand symbols,this paper discusses the comprehension and usage problems of some ordinary terminologies for la⁃ser.The paper oppugns the misuse between pulse power and peak power often used in certain papers pub⁃lished in science and technology magazines as well as academic monographs,meanwhile indicates the other improper phenomenon in writing papers,analyzes the reason of misuse and gives the canonical usage direc⁃tion.Finally,we propose the modified advisement and suggestion on a pulse laser standard definition accoding to physical resonant process of the pulse laser.Key words :terminology for laser;standard definition;peak power;misuse1　引　言 与激光技术有关的某些概念和术语存在着经常被错误使用的问题。

物理学中的脉冲功率技术
随着科技的发展，人们对研究精度和测量范围的要求也越来越高。

在这个背景下，脉冲功率技术就变得越来越重要，这项技术可以用于物理学的实验室中，也可以应用于那些需要测量强电磁场的场合，比如雷达和电视广播等。

本文将为您介绍物理学中的脉冲功率技术。

脉冲功率技术是一种测量功率的技术，用于测量峰值功率、平均功率、能量和时间等参数。

其中，最常见的是峰值功率和平均功率。

峰值功率是指瞬间功率的最大值，而平均功率是指一个周期内的平均功率。

在一些需要快速变化的情况下，峰值功率是更为关键的参数。

脉冲功率技术的工作原理是通过将电流或电压转换成能量来进行测量。

以雷达为例，雷达测量的是电磁波的反射信号，利用脉冲功率技术可以测量雷达辐射出去的电磁波的峰值功率和平均功率，从而确定物体的距离和位置。

在物理学实验中，脉冲功率技术也是非常重要的。

比如，利用脉冲功率技术可以测量测试物体的热量、光谱、超声波和粒子束的能量等参数。

在具体操作方面，脉冲功率技术的应用非常广泛，可以使用各种不同的设备和仪器。

比如，可以使用连续波形发生器来触发脉冲，也可以使用高压电缆来传输脉冲电压。

另外，脉冲功率技术还需要用到一些特殊材料，例如铁氧体和铁氧体探头，用于隔离电子流和电磁场。

总的来说，脉冲功率技术非常重要。

它可以帮助人们测量各种参数，从而更好地了解物质和粒子之间的相互作用。

通过脉冲功率技术，可以探究新的物理学现象，为人们开启更加广阔的研究领域。

光功率计的原理及应用1.引言1.1 概述光功率计是一种用于测量光信号功率的精密仪器，广泛应用于光通信、光纤传感等领域。

随着光通信技术的快速发展，对光功率计的需求也日益增加。

本文旨在介绍光功率计的原理及其在实际应用中的重要性。

概述部分将从整体上对光功率计进行简要介绍，包括其基本概念、工作原理和使用范围。

首先，我们将简要解释光功率计是什么，它的作用是什么。

简单来说，光功率计是一种测量光信号输出功率的仪器，可以衡量光功率的大小。

光功率是指光信号每秒传输的能量，单位通常为瓦特（W）或分贝（dBm）。

光功率的准确测量对于光纤通信和光电器件的性能评估具有重要意义。

接下来，我们将探讨光功率计的工作原理。

光功率计的核心组成部分是光电探测器和信号处理电路。

光电探测器将光信号转换为电信号，并经过信号处理电路后输出对应的数字或模拟信号。

根据不同的工作原理，光功率计可分为热释电型、光电二极管型和光纤型等。

每种类型的光功率计都有其独特的优势和适用场景。

最后，我们将探讨光功率计的应用范围。

光功率计广泛应用于光通信、光纤传感、医疗、科研等领域。

在光通信中，光功率计可以用于光纤连接的检测和监控，确保光信号的质量和稳定性。

在光纤传感中，光功率计可以用于测量光纤传感器的输出信号，评估传感器的性能。

在医疗领域，光功率计可用于激光治疗设备的功率监测和控制。

在科研中，光功率计被广泛应用于光学实验室中的光功率测量和光学元件的性能测试等方面。

总之，光功率计作为一种重要的测量仪器，在光通信、光纤传感、医疗和科研领域发挥着重要的作用。

了解光功率计的原理及其在实际应用中的重要性是我们深入了解光学技术的基础。

接下来，我们将详细介绍光功率计的原理和具体应用。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构是指整篇文章的组织方式和框架，它对于读者来说非常重要，可以帮助读者更好地理解和掌握文章的内容。

本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要介绍了本文所要讨论的主题——光功率计的原理及应用，并对这一主题进行概述。

光源与光功率计的原理与使用一、光源一）光源的原理与使用激光光源是利用激发态粒子在受激辐射作用下发光的电光源。

是一种相干光源。

激光光源由工作物质、泵浦激励源和谐振腔 3部分组成。

工作物质中的粒子（分子、原子或离子）在泵浦激励源的作用下，被激励到高能级的激发态，造成高能级激发态上的粒子数多于低能级激发态上的粒子数，即形成粒子数反转。

粒子从高能级跃迁到低能级时，就产生光子，如果光子在谐振腔反射镜的作用下，返回到工作物质而诱发出同样性质的跃迁，则产生同频率、同方向、同相位的辐射。

如此靠谐振腔的反馈放大循环下去，往返振荡，辐射不断增强，最终即形成强大的激光束输出。

激光光源具有下列特点：①单色性好。

激光的颜色很纯,其单色性比普通光源的光高1010倍以上。

因此，激光光源是一种优良的相干光源，可广泛用于光通信。

②方向性强。

激光束的发散立体角很小,为毫弧度量级,比普通光或微波的发散角小2～3数量级。

③光亮度高。

激光焦点处的辐射亮度比普通光高108～1010倍。

我们测试常用的光源主要为DLS-3双波长光源，DLS-3双波长激光光源为光源测试提供了准确、稳定的功率输出，仅用一个输出口提供了1310nm或1550nm的波长输出，还提供了连续波和2KHZ调制波输出。

DLS-3可以对长途和本地网的单模光纤系统进行准确快捷的测试。

与LPM光功率计配合使用测量光纤的损耗,输出功率-5.0 dBm.1)POWER 电源指示灯2)LOW 低电量指示灯，3)2KHZ 2KHZ指示灯4)1310nm波长指示灯、1550nm波长指示灯5）ON/OF电源开关，长按2秒以上6）1310/1550波长切换键，可切换1310nm波长与1550nm 波长。

7）2KHZ波切换键，切换调制波与连续波。

8)适配器 FC/PC（圆）二）常见故障1、不能开机。

故障原因有1）没有连接或外接电源。

处理方法：连接电池或外接电源；2）电池电量耗尽。

处理方法：更换电池；3）电池连接线断路。

光功率计工作原理
光功率计是一种用于测量光功率的仪器。

它的工作原理基于光的吸收、转换和检测。

首先，光功率计使用一个探测器来吸收光能量。

探测器通常是一个光敏材料，例如硅或锗。

当光线照射到探测器上时，光能被吸收，并转换为电能。

其次，探测器将转换后的电能转化为电压信号。

这是通过将光能量的转换结果与探测器的电路连接来实现的。

电压信号的幅度与光能量成正比，因此可以用来表示光的功率大小。

最后，光功率计通过测量电压信号的幅度来确定光的功率级别。

这可以通过一个电阻网络来实现，该网络将电压信号转换为可读取的数字或模拟测量结果。

总之，光功率计工作原理是基于光的转换和电压的测量。

通过将光能转换为电能，然后测量电压信号的幅度，光功率计可以确定光的功率级别。

激光功率计原理一、激光功率计的基本原理激光功率计是一种能够测量激光光束功率的仪器。

它的基本原理是利用传感器来测量激光光束的能量，并将其转换为电信号进行显示和记录。

激光功率计通常由传感器、放大器、电路和显示器等组成。

二、激光功率测量的关键问题激光功率测量是一项复杂而重要的任务。

为了准确测量激光功率，需要解决以下几个关键问题：1.选择合适的传感器：传感器是激光功率计的核心组件，不同的激光功率范围和波长都需要采用不同的传感器。

常见的传感器类型包括热能传感器、热电偶和光电二极管等。

2.激光功率的稳定性：激光功率的稳定性对于测量结果的准确性至关重要。

通常通过使用稳定的激光源、控制环境温度和采用合适的稳定电路等措施来增强功率的稳定性。

3.辐射效应：激光功率计在测量过程中会受到激光的辐射效应影响，导致测量误差。

需要合理选择传感器和放大器，并采取相应的校正方法，以纠正辐射效应产生的误差。

三、激光功率计的工作原理激光功率计通常采用热能转换原理进行功率测量。

其工作原理如下：1.激光能量的吸收：激光光束射入传感器后，会被传感器材料所吸收。

这些吸收的能量将被转化为传感器上的温度升高。

2.温度变化的测量：传感器上的温度变化可以通过热敏电阻、热电偶等温度敏感元件来测量。

温度变化产生的电信号将被放大器放大。

3.功率计算：根据传感器的特性曲线和放大器的增益，可以将电信号转换为激光光束的功率值。

这一数值可以通过显示器显示和记录。

四、激光功率计的应用领域激光功率计在众多领域都有重要应用，以下是激光功率计的几个典型应用领域：1.激光器的调试和维护：激光功率计可以用于调试和维护各种类型的激光器，确保其输出功率的稳定性和准确性。

2.激光加工过程控制：在激光加工过程中，激光功率的控制对于成品品质和加工效果具有重要影响。

激光功率计可以帮助监测和调整激光加工系统的功率参数。

3.医疗激光器的使用：激光在医疗领域有广泛应用，如激光手术和激光治疗等。