УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Советский патент 1995 года по МПК G01K17/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в установках для лазерной технологии, а также лазерной связи и локации.

Целью изобретения является повышение точности измерений электрических параметров лазерного излучения.

На чертеже представлен калориметрический преобразователь, поперечный разрез.

Преобразователь состоит из слоев металла 1, 2 (1 зеркальный слой), слоя 3 полярного диэлектрика, слоя 4 изолирующего диэлектрика, основы 5 отражателя, элементов 6 электрической схемы, образующих вместе с преобразователем колебательный контур.

Устройство работает следующим образом.

Основная часть мощности падающего излучения Р отражается зеркальным слоем (Р Δ Р), а часть мощности Δ Р поглощается зеркальным слоем 1, нагревая слой полярного диэлектрика 3. При изменении температуры полярного диэлектрика происходит пропорциональное изменение емкости конденсатора, образованного металлическими слоями 1 и 3. Конденсатор соединен с индуктивностью и источником напряжения т.о. что образует вместе с ними колебательный контур. В колебательном контуре, настроенном на резонанс, изменение емкости конденсатора, образованного слоями 1, 2 и 3, вызывает пропорциональное изменение величины напряжения на выходе схемы, величина которого и служит мерой величины мощности лазерного излучения.

Разбиение слоя 3 на отдельные элементы матричное исполнение позволяет рассматривать конструкцию преобразователя в виде нескольких независимых конденсаторов, каждый из которых работает по тому же принципу, что и выше описанное устройство. Температура полярного диэлектрика при этом будет соответствовать местному значению величины мощности излучения. Матричное исполнение слоя 3 вместе с использованием на каждый элемент матрицы отдельного независимого колебательного контура позволяет использовать такое устройство для измерения распределения плотности мощности излучения или стабильности оси диаграммы направленности лазерного излучения.

При этом устройство было выполнено в виде водоохлаждаемого плоского металлического отражателя с геометрическими размерами зеркальной поверхности (200 х 200) мм. На подложку отражателя 5, выполненную из меди, нанесены медные металлические слои 1, 3 толщиной 10 мкм и слой полярного диэлектрика 2 толщиной 10 мкм, выполненный из титаната бария, а слой изолирующего диэлектрика выполнен из фторопласта ФТ-4 толщиной 5 мкм. Полученный таким образом конденсатор был включен в возбуждаемый колебательный контур, соединенный с задающим генератором ГЗ-110. Устройство испытывалось на средней мощности лазерного излучения до 25 кВт. Предварительно преобразователь был тарирован. Чувствительность устройства при измерении величины мощности излучения составила 1,2 В/^оС, время отклика составило ≈ 0,3 мс.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам для измерения энергетических параметров лазерного излучения и может быть использовано в установках для лазерной технологии, а также лазерной связи и локации. Цель изобретения повышение точности измерения обеспечивается за счет того, что калориметрический преобразователь с зеркальной поверхностью выполнен в виде трехслойного конденсатора, в котором между металлическими слоями размещен слой полярного диэлектрика. При этом преобразователь последовательно включен в схему обработки электрического сигнала, образуя колебательный контур. Незеркальный металлический слой преобразователя может быть выполнен в виде параметрической матрицы одинаковых элементов для измерения распределения плотности мощности лазерного излучения. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее калориметрический преобразователь с зеркальной поверхностью, установленный на подложку отражателя и схему обработки электрического сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, калориметрический преобразователь выполнен в виде параметрической матрицы конденсаторов, в каждом из которых между металлическими слоями размещен слой полярных диэлектриков, выполненный из титаната бария и последовательно включен в схему обработки электрического сигнала.