[实用新型]陶瓷衰减型激光能量计

说明书

本实用新型涉及高能量密度(强破坏力)能量计或高峰值功率测量仪器领域。

强激光能量计和高峰值功率计，是指能承受强激光或高峰值激光束辐射，产生对应强弱辐射信号的仪器。在制造这种仪器时采用的热释电和硅光电管器件(它们适应的波长分别为0.19-25μm和0.25-1.06μm)可以测量激光束能量和峰值功率，但它们承受的能量密度极低。在紫铜片上镀铬黑，在其背面贴附聚二氟乙烯做成热释电能量计是目前承受能力最高的热释电能量计，但在300mJ准分子激光束下，黑层均遭破坏。另一种陶瓷衰减硅光电管功率计仅用功率测量，且杂散辐射极强，对安全防护不利。以上两种仪器是目前承受能力最高的仪器，对于高峰值功率的测量需要寻找适用性更好的仪器。

本实用新型的目的是提供新的能量接收面材料，使高峰值功率计和高能量密度的能量计提高测量上限。

氧化铝等陶瓷片是目前破坏域值极高的常规材料。对0.5mm厚的陶瓷片在0.19-25μm波长范围内均有百分之十几的透过比。如上述结构热释电能量计前加陶瓷片，就能大幅度提高承受能力，从而解决了化学动量极高的准分子大能量脉冲激光器能量和峰值功率的测量，也解决了其他ns级窄脉宽极高峰值功率和能量测量问题。同样，将上述的陶瓷衰减硅光电管功率计改为加紫硅光电管，并改造探头结构，消除了强杂散反射的危害，也可解决化学动量极高的准分子大能量脉冲激光器能量和峰值功率测量，同时也解决了ns级窄脉宽其他极高峰值功率和能量测量的问题。

由此导出的本实用新型技术方案如下：

根据需要，用一定厚度的陶瓷片(如0.5mm厚的Al₂O₃)衰减激光能量，调节所需透过比，满足探头接受量，就可达到扩大能量和峰值功率测量的上限。即在陶瓷片后置热释电或硅光电管、光电管、光电池、热电堆作为探测元件，在陶瓷片前加消光筒，消除杂散反射、消光筒内壁为吸收黑，且有消光螺纹(也可用一系列光栏环替代消光螺纹)，消光筒可用紫铜或铝材加工后发黑做成。

本实用新型具有下述特点：

1)由于应用了陶瓷片的衰减作用，可提高仪器对强激光能量和高峰值功率的测量能力。

2)激光束经陶瓷片透射后为漫射光不会造成因探测器接收面积小而出现不可修正的非线性影响，因此可做成大面积接收器。

3)消光筒能消除强烈的杂散光危害，使用时安全可靠。

本装置也可作为峰值功率计使用，则其承受的峰值功率比现行一般结构的峰值功率计要高。

本实用新型附图1为陶瓷衰减热释电型功率能量计结构示意图。

附图2为陶瓷衰减硅光电管能量峰值功率计示意图。图中1为激光束，2为消光器(筒)，3为陶瓷衰减，4为镀黑铬铜片，5为聚二氟乙烯热释电薄膜，6为信号引线，7为消光螺纹，8为硅光电管或加紫硅光电管。

本实用新型的实施例如下：激光能量计探头的组成是在紫铜薄片上镀有一层铬黑，在铬黑层外设置一片或多片陶瓷片，如多片陶瓷片可直接叠加，也可以每片之间具有间隔。陶瓷片可用耐高温金属氧化物制成，如氧化铝、氧化锆、氧化铍、氧化钍、导电陶瓷等。在紫铜片的另一面紧贴一层聚二氟乙烯热释电塑料膜，在该探头前面有一消光筒，该消光筒是由紫铜制成内层镀铬黑或镀锌纯化发黑等，内层具有消光螺纹或一系列光栏环。

如在热释电薄膜后面再加同样规格的陶瓷材料，其上面镀电加热丝或贴附、夹附加热片，或导电陶瓷直接电加热，即可成为自校准绝对型能量计。