激光功率计是什么?

激光功率计是一种用来测试连续激光的功率或者脉冲激光在某一段时间平均功率的仪器，其广泛地应用在通信、医疗、工业制造与科研等领域，用于激光源功率的监测，涵盖了激光美容、激光医疗、激光打标、激光切割、激光钻孔、激光焊接、3D打印等行业。

激光功率计探头按照原理和材料可分为两类：光电型探头与热电型探头。光电型激光功率计探头的原理是通过光电二极管，直接将光能转换为电流或者电压信号以表征激光功率的大小;而热电型激光功率计探头则通过核心部件热电堆探测器先将光能转换成热量，再转换为电信号输出以表征激光功率的大小。

光电型和热电式型激光功率计探头各有明显的优缺点：

光电型探头的响应时间快，响应频率高，但是对使用波长有一定限制，如Si光电二极管只能测量1μm以内的光，更适合测量功率较小的激光，通常能够直接探测1 pW到数百mW，加入衰减片，最大只能测量3 W以内的激光。

热电型探头则响应时间相对较长，但光谱测量范围宽，从紫外到远红外波段均可使用;功率测量范围广，可以从毫瓦量级到数十千瓦量级。其中，热电式型探头在激光工业领域中应用最为广泛。

热电型探头的核心部件薄膜热电堆探测传感器的结构如图2所示，由前置薄膜光学镜片、光学薄膜、多层薄膜吸收层、薄膜过渡层、薄膜绝缘层与薄膜热电堆构成。

图 2 热电堆探测器结构分解图

薄膜热电堆以中心对称的方式分布，薄膜保护层有效地防止薄膜热电堆受环境影响而造成的探测器精度下降。IC电路用于接收、分析、存储与输出测试信号，以供后续处理系统调取与应用。测量连续激光辐照时，当激光透过薄膜光学镜片射入时，多层结构的薄膜吸收层将激光的光能转化为热能，热能经过薄膜过渡层与基底的传导，通过薄膜热电堆转化成电能，由IC电路处理后输出，最终通过激光功率计显示表或应用显示终端得到可读取的激光功率值。

激光功率计的国内外市场情况

激光功率计已面世40多年，但目前市场绝大部分产品依然是依靠进口。国外品牌起步早，配套成熟与技术完善，一直主导着激光功率计市场。这些年间，国内多所院校与研究机构也有相关的研究与产品推出，但无法形成商业化产品与规模，究其原因还是质量不过关，缺乏市场竞争力。当然，也有国内厂商通过购买国外薄膜热电堆探测传感器来组装，虽然价格有所降低但供货受限于国外厂商，且不了解核心制造技术应用与类型有所局限。

审核编辑 黄宇