一種熱電堆激光功率探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于激光測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種激光功率探頭，特別是一種熱電堆激光功率探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在激光功率測(cè)試儀中，激光功率探頭是核心部件，它的性能決定了激光功率測(cè)試的準(zhǔn)確性和激光功率測(cè)試儀的適用性。傳統(tǒng)的熱電堆激光功率探頭一般由外殼、熱電堆探測(cè)器和熱沉組成，熱電堆探測(cè)器由吸收體和熱電偶組成。外殼一般由金屬制作；吸收體位于熱電偶熱面，用于吸收激光熱量，一般采用玻璃、SiC等制作，主要在可見波段、紅外波段工作，波段范圍相對(duì)較窄；熱電偶作為傳感器，可以將吸收體吸收的激光熱量轉(zhuǎn)換為電壓，根據(jù)標(biāo)定的響應(yīng)度獲得激光功率值；熱沉一般采用銅、鋁制作，位于熱電偶冷面，使熱電偶冷面與環(huán)境溫度保持一致。
[0003]在現(xiàn)有激光功率測(cè)試儀中，吸收體往往不能完全吸收激光，一部分激光透過吸收體，不能重新被吸收，激光熱量發(fā)生損耗，從而降低了熱電偶的輸出電壓，導(dǎo)致熱電堆激光功率探頭的響應(yīng)度降低，影響探頭的信噪比，從而使輸出信號(hào)容易被噪聲淹沒，增加了信號(hào)提取的難度。另外，吸收體將吸收的熱量直接傳輸?shù)綗犭娕迹す庹丈涞轿阵w不同位置時(shí)，熱電偶輸出信號(hào)存在一定的差異，導(dǎo)致激光功率測(cè)試值不均勻。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有熱電堆激光功率探頭激光吸收率、響應(yīng)度、信噪比和均勻性低的不足，提出了一種有效提高響應(yīng)度和均勻性的熱電堆激光功率探頭。
[0005]本實(shí)用新型具體采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種熱電堆激光功率探頭，包括外殼，所述外殼上留有開口，所述開口處設(shè)有遮光筒，所述外殼的內(nèi)側(cè)設(shè)有隔熱層，所述外殼內(nèi)側(cè)底面上設(shè)有熱沉，所述熱沉的上端面固定有溫度傳感器和多個(gè)溫差發(fā)電芯片，所述溫差發(fā)電芯片的上端面固定有吸收體，所述吸收體底面鍍有反射層。
[0007]優(yōu)選地，所述熱沉通過螺釘固定在所述外殼內(nèi)側(cè)底面上。
[0008]優(yōu)選地，所述溫差發(fā)電芯片通過粘結(jié)層固定在所述熱沉的上端面。
[0009]優(yōu)選地，所述反射層與所述溫差發(fā)電芯片之間通過粘結(jié)層連接。
[0010]優(yōu)選地，所述反射層為一層鍍金層。
[0011]優(yōu)選地，所述溫差發(fā)電芯片是兩個(gè)。
[0012]優(yōu)選地，兩個(gè)所述溫差發(fā)電芯片采用反串聯(lián)連接。
[0013]優(yōu)選地，兩個(gè)所述溫差發(fā)電芯片，一個(gè)對(duì)準(zhǔn)外殼的開口，另一個(gè)遠(yuǎn)離外殼的開口。
[0014]本實(shí)用新型具有的有益效果是:在吸收體底面鍍金構(gòu)成反射層，使透過吸收體的激光重新反射回吸收體，激光再次被吸收，增加吸收體對(duì)激光的吸收，使溫差發(fā)電芯片輸出的電壓信號(hào)更大，提高了探頭的響應(yīng)度，信噪比也得到提升，降低了信號(hào)從噪聲中提取的難度；另外，金可以傳導(dǎo)熱量，使吸收體吸收的熱量均勻傳輸給溫差發(fā)電芯片，提高熱電堆激光功率探頭的均勻性。
【附圖說明】
[0015]圖1為一種熱電堆激光功率探頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中，I為外殼，2為隔熱層、3為遮光筒，4為吸收體，5為反射層，6為粘結(jié)層，7為溫差發(fā)電芯片，8為熱沉，9為溫度傳感器，10為螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明:
[0018]如圖1所述，一種熱電堆激光功率探頭，包括外殼1，所述外殼I上留有開口，所述開口處設(shè)有遮光筒3，用于遮擋其它方向的光，外殼I和遮光筒3采用金屬制作，比如鋁、銅、鐵等，進(jìn)行黑色氧化處理，減少雜散光對(duì)激光功率測(cè)試的影響。所述外殼I的內(nèi)側(cè)設(shè)有隔熱層2，隔熱層2填充泡沫或空氣，使熱電堆激光功率探頭內(nèi)部溫度保持穩(wěn)定。所述外殼I內(nèi)側(cè)底面上設(shè)有熱沉8，熱沉8采用導(dǎo)熱系數(shù)較好的材料制作，比如銅、鋁等，可以使溫差發(fā)電芯片7底面溫度與熱電堆激光功率探頭內(nèi)環(huán)境溫度保持一致，提高功率測(cè)試的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，熱沉8需要進(jìn)行黑色氧化處理，減小背景光的影響。所述熱沉8的上端面固定有溫度傳感器9和兩個(gè)溫差發(fā)電芯片7，溫度傳感器9用于測(cè)試熱電堆激光功率探頭內(nèi)部溫度，以便進(jìn)行溫度漂移補(bǔ)償，所述溫差發(fā)電芯片7的上端面固定有吸收體4，所述吸收體4底面鍍有反射層，吸收體4采用中性密度濾光片制作，可以拓展熱電堆激光功率探頭的波長(zhǎng)范圍，使其在可見波段、紅外波段和太赫茲波段具有較好的吸收。
[0019]所述熱沉8通過螺釘10固定在所述外殼內(nèi)側(cè)底面上，提高熱電堆激光功率探頭的牢固性。
[0020]所述溫差發(fā)電芯片7通過粘結(jié)層6固定在所述熱沉8的上端面，粘結(jié)層6采用具有高導(dǎo)熱系數(shù)和高粘接強(qiáng)度的材料制作，具有高導(dǎo)熱性和牢固性。
[0021]所述反射層5與所述溫差發(fā)電芯片7之間通過粘結(jié)層6連接。
[0022]所述反射層5為一層鍍金層，金在可見波段、紅外波段、太赫茲波段具有較高反射率的特性，在吸收體底面鍍金構(gòu)成反射層，使透過吸收體的激光重新反射回吸收體，激光再次被吸收，可以增加吸收體對(duì)激光的吸收，使溫差發(fā)電芯片輸出的電壓信號(hào)更大，從而提高熱電堆激光探頭的響應(yīng)度，信噪比也得到提升，降低了信號(hào)從噪聲中提取的難度；另外，金可以傳導(dǎo)熱量，使吸收體吸收的熱量均勻傳輸給溫差發(fā)電芯片，提高熱電堆激光功率探頭的均勻性。
[0023]兩個(gè)所述溫差發(fā)電芯片7采用反串聯(lián)連接，一個(gè)對(duì)準(zhǔn)外殼I的開口，用于測(cè)試激光，另一個(gè)遠(yuǎn)離外殼I的開口，用于測(cè)試背景輻射，通過差分運(yùn)算，減小背景輻射對(duì)激光測(cè)試的影響。
[0024]當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱電堆激光功率探頭，包括外殼，所述外殼上留有開口，其特征在于，所述開口處設(shè)有遮光筒，所述外殼的內(nèi)側(cè)設(shè)有隔熱層，所述外殼內(nèi)側(cè)底面上設(shè)有熱沉，所述熱沉的上端面固定有溫度傳感器和多個(gè)溫差發(fā)電芯片，所述溫差發(fā)電芯片的上端面固定有吸收體，所述吸收體底面鍍有反射層。
2.如權(quán)利要求1所述的一種熱電堆激光功率探頭，其特征在于，所述熱沉通過螺釘固定在所述外殼內(nèi)側(cè)底面上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種熱電堆激光功率探頭，其特征在于，所述溫差發(fā)電芯片通過粘結(jié)層固定在所述熱沉的上端面。
4.如權(quán)利要求1所述的一種熱電堆激光功率探頭，其特征在于，所述反射層與所述溫差發(fā)電芯片之間通過粘結(jié)層連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種熱電堆激光功率探頭，其特征在于，所述反射層為一層鍍金層。
6.如權(quán)利要求1所述的一種熱電堆激光功率探頭，其特征在于，所述溫差發(fā)電芯片是兩個(gè)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種熱電堆激光功率探頭，其特征在于，兩個(gè)所述溫差發(fā)電芯片反串聯(lián)連接。
8.如權(quán)利要求6或7所述的一種熱電堆激光功率探頭，其特征在于，兩個(gè)所述溫差發(fā)電芯片，一個(gè)對(duì)準(zhǔn)外殼的開口，另一個(gè)遠(yuǎn)離外殼的開口。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種熱電堆激光功率探頭，屬于激光測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有熱電堆激光功率探頭激光吸收率、響應(yīng)度、信噪比和均勻性低的問題。該熱電堆激光功率探頭，包括外殼，所述外殼上留有開口，所述開口處設(shè)有遮光筒，所述外殼的內(nèi)側(cè)設(shè)有隔熱層，所述外殼內(nèi)側(cè)底面上設(shè)有熱沉，所述熱沉的上端面固定有溫度傳感器和多個(gè)溫差發(fā)電芯片，所述溫差發(fā)電芯片的上端面固定有吸收體，所述吸收體底面鍍有反射層，所述熱沉通過螺釘固定在所述外殼內(nèi)側(cè)底面上，所述溫差發(fā)電芯片通過粘結(jié)層固定在所述熱沉的上端面，所述反射層與所述溫差發(fā)電芯片之間通過粘結(jié)層連接，所述反射層為一層鍍金層。
【IPC分類】G01J1-42
【公開號(hào)】CN204556102
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520227777
【發(fā)明人】張鵬, 董杰, 韓順利, 張志輝
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月16日