ИЗМЕРЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ

Думаю многих из присутствующих на форуме интересует вопрос измерения оптической мощности, а людям которые занимаются конструированием каких бы то нибыло лазеров, иметь такой прибор попросту необходимо.

Однако эти приборы очень дороги..
Основной и самой дорогой частью (около 80% стоимости) такого прибора явлется измерительная головка.
Что-же в ней такого , что она так дорого стоит скажете вы..
Головки измерителей мощности делают из термопар.. из которых делают сетку и соединяют особым образом, как понимаете чем меньше шаг сетки тем меньша неравномерность по поверхности...
Далее эта сетка фиксируется на тонкой керамике причем беретска как можно более теплопроводная (например BeO, теплопроводность котоой порядка 420 ватт на метр кельвин, что больше чем у меди!).
Далее на такую керамику припаивают фальзу из ЧЕРНЕНОЙ ПЛАТИНЫ... причем: 1) при больших плотностях мощности и просто больших мощностях это чернение не слазит и не изменяет своих поглощательных свойств...
Спектр поглощения такого чернения практически одинаков в широком спектральном диаппазоне (но все-же в приборы вводят коэфициенты поправок на спектральные поддиаппазоны но об этом позже). Фактически имитация абсолютно черного тела.
А другая сторона термопар термостатируется... (так же через керамику прижимается к радиатору которым является корпус головки..)

 

Сложностей тут много поэтому и стоит все это дорого..
Однако скажите вам это ничего не напоминает?
Верно... Пельтье элемент...
В нем как и в сетке из термопар , при разници температур между обкладками будет возникать термо ЭДС, тот же эффект Томсона, что и в термопарах!!!

Ну, что уже становится интереснее и реальнее!?

Дальше как же выбрать нужный, ведь их так много!

Проблема Пельтье элемента заключается в том, что к сожалению он имеет большую энерционность нежеди конструкция описанная выше..
Так-что для достижения приемлимых результатом нужно исходить из следующих критериев:
1) наименьшие габариты Пельтье элемента (в своей конструкции я использую пельтье 8х8мм)
2) как можно меньшее кол-во столбиков позволит уменьшить энерционность (за счет снижения общей теплоемкости системы и уменьшение потерь на не задействованных в измерении столбиках).
3) искать пельтье с как можно более короткими (не высокими столбиками)
4) Черненая платиновая фальга будет стоить безумных денег, поэтому более реально использовать серебро... серебреную фальгу можно заказать или поспрашивать в ювелирных мастерских или вытащить из мощных теристоров.. но опять-же помте о теплоемкости.. фальга должна быть как мощно тоньше.. лучше если она будет 100-200 микрон...
Кстати почернить ее смогут те-же ювелиры...

 

Идем далее, допустим вы раздобыли необходимый Пельтье элемент (Кстати забыл сказать керамика пельтье должна быть с метализацией!!! обязательно!).
Теперь нужно изготовить теплоотвод будущей головки... желательно сделать что-то типа игольчито-штырьевого медного радиатора...
Одну сторону пельтье припаять к этому радиатору а на другую припаять фальгу.

 

Сергей,
по поводу пельтье, какой лучше всего и где его можно добыть?, тема интресна и вообще этот прибор нужен многим

 

А дальше делается так берем прецизионный операционник, покупаем измерительную головку и подбираем коэфф усиления операционника так, чтобы значения попадали под градуировку... и все, как говорится слава яйцам

 

Мы с AXISом глянули на креотермовском сайте есть такие в списке стандартной продукции, по хорошему надо брать что-то типа:
http://www.kryotherm.ru/modulez/down.ph ... .6-0.8.pdf
или
http://www.kryotherm.ru/modulez/down.ph ... .6-1.0.pdf

Заказывать их с метализацией...

А как ты учтешь сколько из этого теплового потока уйдет в твой измеритель?
У него ведь тепловыделительный слой с верху напылен.. а тепло ты будешь снимать с одной стороны.. + контакт будетхеровый ибо там контактные плошядки выступают... микрон на 50-100... а термопаста имеет теплопроводность 0.7-0.8 ватта на метр кельвин.. это все не верно будет...
Кроме того у чернения спектральная характеристика будет какая? я вот сильно сомневаюсь что ты получишь на зелени , на красном и на ик одинаковые показания...
Во всех приборах на каждый диаппазон (а в когирентовском вообще на каждую длину волны) поправки вводятся!

 

По хорошему надо иметь промереный лд (у которого вы будете при определенной его температуре! знать зависимость выходной мощности от тока)...
Так вот его ндо будет затермостабилизировать включить и прогнать им ваш моЩИМЕТР... или иметь заводской прибор для сравнения...

 

Серёг , это сложно ,придумай тарировку попроще , подоступнее всем. А то начал с простого ..........а закончил...знать зависимость выходной мощности от тока.

 

ну блин а как иначе.. ну прогонит он его резистором , который неизвесно какую часть тепла отдаст в головку, а потом окажется, что мало того, что промер окажется с погрешностью 50% так еще и спектральная характеристика чернения непойми какая...
Ну пусть на лазерную указку зеленую ориентируются... написано к примеру 50мВт... Как правило они мвыдают эту мощность при 25-30 градсах...
Ну включил на 10 секунд.. промерил... ну уже точность +/- 20-30%... а чтобы точнее надо лазер иметь для которого мощность знаешь и прогонять...

 

давай я хотябы в отпуск выйду.. а то мне до выхода в отпуск столько работы надо переделать, что голова уже пухнет, а мыслями я уже в отпуске и очень далеко от реальности поэтому сейчас думается с трудом...
Сейчас по свободней будет и у меня надеюсь появится желание, а то сейчас ей богу ничего делать не хочу...

 

Ну вот это ...........я заранее знал, догодаться было не сложно что ты это скажешь. Ты перед этим , к этому вёл. Счастливый, тебя в отпуск отпустили.............

 

да тут део даже не в настройке. ри настройке твердотела нужно знать иметь хотябы относительные измерения больше/меньше.. ибо изменения скажем на 20мвт при выходной порядка 500 ты не увидишь... а так ты хоть будешь видить так сказать туда и то ли ты крутишь...
А если ты ИК настраиваешь скажем на 1064 так без измерителья (пусть он будет даже не проградуированный) это вообще пиздец...

 

В опуск еще не отпустили.. с 7 августа только... раньше не отпускали...
Ну а по поводу настройки, а как вы хотели? чудес - то не бывает... или все хотят получить прибор 1 класса точности настраивая резистором и измеряя пельтьюшкой?
Чтобы сделать точный прибор надо будет по париться.. причем ох как по париться...
Показометр сделать конечно гораздо проще...

 

до пары 10мВт относительно чего?
если относительно 50мВт то это не сложно получается 20-25% точность
А если относительно 1 ватта то это 1%...

 

По-хорошему все это надо в вакуум, или хотя бы в термобокс, изолированный от внешней среды.