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使用热电堆激光功率计传感器的优势

  • 发布日期:2024-02-20      浏览次数:239
    • 一、热电堆探头工作原理

      热电堆功率探头集成若干热电偶,基于热电效应(亦称为塞贝克效应)工作原理,即任何存在温度差的导体都会产生一定的电压。因此,如果两个表面之间存在温度差,就会在两个表面之间产生电压差。这个过程可以看做是珀尔帖效应的逆过程。

      热电堆功率探头中,入射激光束的能量会被热电偶的入射表面吸收并转化为热量。热电偶的另一表面则由于与探头中的散热器接触,仍然保持相对低温状态。两个表面之间的温度差取决于入射光功率。因此,冷热表面之间产生的电压与入射光功率成正比。

      将光功率转化为电压的程度取决于探头表面吸收光功率并将其转化为热量的能力。为了增强表面吸收,探测表面会镀一层膜。为了达到更好的效果,这种膜层应不受波长影响(即吸收效率与入射波长没有关系),并具有较高的损伤阈值(即能够承受较高的光功率密度)

      热电堆激光功率计

      二、热电堆探头的波长相关性

      热电偶本身对激光波长不敏感—只将热转化为电压。但是,吸收膜会表现出一定的波长相关性,因为膜层表面会反射一小部分入射光,并且反射率与波长也有关系。由于膜层不是透明的,故不会透射光,同时,在理想情况下,转化过程的效率仅与反射(R)和吸收(A)因子有关,它们满足R + A = 1或A = 1- R。因此,吸收率与波长的函数关系可以通过测量某个波长范围内的反射率计算。

      三、热电堆探头的优缺点

      热电堆探头由于产生的电压取决于热区和冷区之间的温差,所以不会受到环境温度变化的影响。 为了消除产生的热量,必须将热传感器放置在散热外壳内,根据热量的多少,可以通过简单的传导、低电压风机或水来冷却。

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