Самодельный измеритель мощности. Изготовление, вопросы.

Re: КАК сделать измеритель мощности лд ( Laser Power Meter)

1. Оптические измерения вещь сложная и трудновоспроизводимая, об этом скажет любой оптик. В хороших доступных термопарных головках (например OPHIR) погрешность заявляется примерно 3%, диаметр чувствительной области - около 1см обычно, и зависимость показаний от того куда светит луч меньшего диаметра хорощо прослеживается, хотя и не выходит за заявленную погрешность. Чаше всего же точность измерений считается хорошей при погрешности менее 10%. Выводы: погрешность в 10 мВт при мощность излучения 100-200 мВт (обычной для ДВД диодов) более чем приемлема.
2. Имея доступ к лабораторному прибору я пытался откалибровать фотодиод для собственных измерений. В результате получил два неплохих результата по воспроизводимости. Первый - классический фотодиод ФД-К: большая площадка, хорош для небольших мощностей. Переходит быстро в насыщение, отчего измерить больше 30 мВт напрямую невозможно. Второй - BPW20RF (в Чипе продается). Площадка около 2х2 мм, но можно замерить мощность более 200 мВт. Проблема в том чтобы направить сфокусированный луч как можно точнее в кристалл диода, находя максимум показаний. Калибровку через светофильтры не делал так как большие мощности были не нужны. Конечно, для каждой длины волны разная чувствительность, калибровал отдельно для ИК из привода, красного 650 и зеленого 532 нм, проверяя линейность через 10 мВт. Очень хорошая линейность получена при измерении в режиме измерения тока. То есть, берем китайский мультиметр, подключаем его в режиме измерения тока напрямую к диоду и светим. Все, никаких электронных схем. Максимальный ток который удается зафиксировать умножаем на Коэффициент и получаем мощность в мВт. Думаю что воспроизводимость параметров диодов достаточна чтобы использовать полученные коэффициенты не калибруя заново (с учетом что лучше 10% мы все равно не получим с учетом всех факторов). Если нужно, перепишу и сообщу Коэффициенты для BPW20RF.
3. В связи с тем что понадобилось измерять много разных длин волн, на которых я не успел откалибровать диод, а доступ к лабораторному измерителю временно потерял, сейчас купил себе прибор с термопарным датчиком с пределом до 2 Вт. Если кому надо, могу откалибровать еще какие-нибудь диоды. Личная передача (диодов например) возможна в Москве.

 

Re: КАК сделать измеритель мощности лд ( Laser Power Meter)

Итак, для диода BPW20RF коэффициенты для тока короткого замыкания через мультиметр: 532 нм - 3,1; 650 нм - 2,6; 1024 нм - 6,5
для диода BPW21R (отличается наличием фильтра отсекающего невидимый)
532 нм - 3,5; 650 нм - 5,2; 1064 нм - 65
Повторю, что для вычисления мощности число надо умножить на ток в мА и получим мВт.
Диоды обратной связи которые стоят внутри головки привода обычно казались мне подгоревшими я и я их выбрасывал. Да и поверхность маловата. Если очень надо выковыряю из оставшихсяч головок и померяю на днях.

 

Re: КАК сделать измеритель мощности лд ( Laser Power Meter)

Ну, детально статистику я не изучал как часто они есть в ИК ЛД, поскольку были не нужны. Их я видимо измерить не смогу. Во-первых, они очень маленькие и в глубине корпуса диода, сфокусировать туда внешнее излучение не представляется возможным. Они ведь предназначены для замера излучения с обратного торца кристалла. Во-вторых, они очень часто сгорают в диодах, гораздо чаще чем сами диоды (начинают выдавать меньший ток, драйвер повышает ток ЛД все больше и неоправданно, затем ЛД умирает от перегрузки), но еще до смерти ЛД фотодиод может быть севшим и будет врать. В третьих, кристалл ЛД закрывает ФД и не дает посветить напрямую.
Я сначала подумал что надо измерить внешние ФД обратной связи, которые часто стоят в головках внутри. Это двухвыводные элементы стоящие обычно после первого делительного зеркала. Вот они тоже бывают какие-то закопченные на вид, и еще очень крепко приклеены к корпусу. Скажите, если найдете такие их я наверное замерить смогу.
Еще в головке есть основной фотодатчик который считывает данные (такая многовыводная микросхема обычно снаружи к головке прилеплена), она тоже фотодиод приличного размера, но я не знаю как она включается.
В общем, думаю желающим измерять мощность лазера стоит приобрести калиброванный мной тип диода, или другой серийный фотодиод с площадкой не меньше 2х2 мм (постараюсь его достать и измерить). Можно мне отдать конкретный экземпляр ФД на калибровку. Я пробовал использовать и другие диоды. Например ФД-24 тоже годится, но у него сильная линза мешает, я ее стачивал напильником до матовой поверхности. Вот только калибровать уже индивидуально необходимо.
Кстати, я первоначально калибровался по одному прибору, а вчера сверил показания диодов с моим новым. Расхождение не больше 3%!

 

Re: КАК сделать измеритель мощности лд ( Laser Power Meter)

Подозреваю что будет трудно попасть прямо в кристалл светодиода лазером через линзу, да и воспроизводимость характеристик разных серий мне сомнительна. Но попробую сегодня обязательно, у меня какие-то желтые есть светодиоды яркие.
Однако, считаю что правильнее надо использовать именно ФОТОдиоды с большим размером площадки и без всяких линз. Кстати, при фокусировке в точку показания занижаются из-за насыщения полупроводника.

 

Re: КАК сделать измеритель мощности лд ( Laser Power Meter)

Не, светодиоды не могу откалибровать. Те что у меня практически не выдают ничего. Пробовал мощные Luxeоn Star, те выдают но врядли это доступное решение. Кстати, измерять надо именно на токовом режиме, поскольку по напряжению там нелинейность страшная, придется все время по таблицам показания пересчитывать. И то фотодиоды не на всем диапазоне линейны, и не при всех нагрузках. Тот диод что я предложил, это долго выстраданное простое решение, не понимаю чем оно не нравится, зачем что-то еще изобретать, объясните? О калиброванных источниках (лампы там, лазеры и т.п.) рекомендую вообще забыть, там стабильность условий типа температур, токов и пр никогда с нужной точностью не достичь, если Вы конечно не институт метрологии с массой высокоточного оборудования.
Кстати, я вроде и не собирался пока открывать платную услугу по калибровке. Если кому очень надо, и так помогу бесплатно если время будет. Так что думаю если влом пойти и купить указанный диод в Чип или заказать его, либо попросить меня откалибровать другой НОРМАЛЬНЫЙ прибор, значит не так уж и хотелось мерить, мощность эту...
Для всех, кто еще желает использовать встроенные в ЛД фотодиоды, скажите КАК вы собираетесь загнать ВЕСЬ пучок в этот крохотный кристалл А если не весь, то какое отношение будет иметь измеренное значение к ПОЛНОЙ мощности пучка?

 

Re: КАК сделать измеритель мощности лд ( Laser Power Meter)

... и взять новый фотодиод.
Кстати у меня есть идея - ипользовать в качестве элемента, измеряющего интенсивность, солнечную батарею, например от калькулятора. Недостаток адский - наверно не только мне непонтно, как это калибровать. Но достоинство - большая площадь поверхности - сфокусировать пучок легко (т.е может и фокусировать не надо).

 

Re: КАК сделать измеритель мощности лд ( Laser Power Meter)

Госпоода, есть хорошая идея по измерению мощности лазера без электроники вообще.
Принцип такой - дельта t на дельта Т (за какое время изменится температура датчика при изменении его температуры на 1 градус). Датчик - обычный советский медецинский (ртутный, 36.6°) термометр с аккуратно, но плотно закопчённой головкой. предварительно откалиброванный (у кого-то здесь есть такая возможность). пример: лазер мощьностью 100 мВт нагревает ртуть с 36 до 37 градусов за 20 секунд, желательно в нескольких точках откалибровать (10-30-100-300)мВт и построить график с интерполяцией промежуточных значений.
при соблюдении некоторых условий (весь луч поглащается закопчёной поперхностью, нет сквозняков) погрешность и повторяемость должна быть высокая.

 

Re: Измеритель мощности лазера

хоть и некропост, но кто-нибудь работал с фирмой "лазертрэк"?
конкретно интересует это- http://www.ltlasers.com/Lasercheck.htm

Re: Измеритель мощности лазера

в лазер трэк написал, нет ответа уже 4 дня, буду искать другие пути туда пробиться, или вторая ссылочка
http://www.coherent.com/Lasers/index.cf ... 0&loc=1007
или хотелось бы как-то до них достучаться, так как измеритель мощности лазера для нас вещь полезная
ps там на сайте можно заказать бесплатный каталог с продукцией этой фирмы, кому интересно

 

Re: Измеритель мощности лазера

http://www.cascadelaser.com/coh1098293.html - не думаю что в России будет дешевле

 

Re: Измеритель мощности лазера

ответа с лазертрэка еще нет, будем ждать,
по описанию на сайте было, что НЕДОРОГОЙ измеритель лазерного излучения, так что надежда есть. если лезертрэк не ответит, буду писать в саму компанию

 

Re: Самодельный измеритель мощности (Почти инструкция)

Можно вообще линзу не задействовать. Сначала можно приблизить диод так, чтобы диаметр пятна был не более 1 см и замерить, а потом отдалить до пятна в 4 см и замерить ещё раз. Воздух или линза в этом случае не должны влиять.

 

Re: Самодельный измеритель мощности (Почти инструкция)

Вопрос автору. А как тарировку делать будите?