[实用新型]一种热电堆激光功率探头

说明书

技术领域

本实用新型属于激光测量技术领域，涉及一种激光功率探头，特别是一种热电堆激光功率探头。

背景技术

在激光功率测试仪中，激光功率探头是核心部件，它的性能决定了激光功率测试的准确性和激光功率测试仪的适用性。传统的热电堆激光功率探头一般由外壳、热电堆探测器和热沉组成，热电堆探测器由吸收体和热电偶组成。外壳一般由金属制作；吸收体位于热电偶热面，用于吸收激光热量，一般采用玻璃、SiC等制作，主要在可见波段、红外波段工作，波段范围相对较窄；热电偶作为传感器，可以将吸收体吸收的激光热量转换为电压，根据标定的响应度获得激光功率值；热沉一般采用铜、铝制作，位于热电偶冷面，使热电偶冷面与环境温度保持一致。

在现有激光功率测试仪中，吸收体往往不能完全吸收激光，一部分激光透过吸收体，不能重新被吸收，激光热量发生损耗，从而降低了热电偶的输出电压，导致热电堆激光功率探头的响应度降低，影响探头的信噪比，从而使输出信号容易被噪声淹没，增加了信号提取的难度。另外，吸收体将吸收的热量直接传输到热电偶，激光照射到吸收体不同位置时，热电偶输出信号存在一定的差异，导致激光功率测试值不均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有热电堆激光功率探头激光吸收率、响应度、信噪比和均匀性低的不足，提出了一种有效提高响应度和均匀性的热电堆激光功率探头。

本实用新型具体采用如下技术方案：

一种热电堆激光功率探头，包括外壳，所述外壳上留有开口，所述开口处设有遮光筒，所述外壳的内侧设有隔热层，所述外壳内侧底面上设有热沉，所述热沉的上端面固定有温度传感器和多个温差发电芯片，所述温差发电芯片的上端面固定有吸收体，所述吸收体底面镀有反射层。

优选地，所述热沉通过螺钉固定在所述外壳内侧底面上。

优选地，所述温差发电芯片通过粘结层固定在所述热沉的上端面。

优选地，所述反射层与所述温差发电芯片之间通过粘结层连接。

优选地，所述反射层为一层镀金层。

优选地，所述温差发电芯片是两个。

优选地，两个所述温差发电芯片采用反串联连接。

优选地，两个所述温差发电芯片，一个对准外壳的开口，另一个远离外壳的开口。

本实用新型具有的有益效果是：在吸收体底面镀金构成反射层，使透过吸收体的激光重新反射回吸收体，激光再次被吸收，增加吸收体对激光的吸收，使温差发电芯片输出的电压信号更大，提高了探头的响应度，信噪比也得到提升，降低了信号从噪声中提取的难度；另外，金可以传导热量，使吸收体吸收的热量均匀传输给温差发电芯片，提高热电堆激光功率探头的均匀性。

附图说明

图1为一种热电堆激光功率探头结构示意图。

其中，1为外壳，2为隔热层、3为遮光筒，4为吸收体，5为反射层，6为粘结层，7为温差发电芯片，8为热沉，9为温度传感器，10为螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：

如图1所述，一种热电堆激光功率探头，包括外壳1，所述外壳1上留有开口，所述开口处设有遮光筒3，用于遮挡其它方向的光，外壳1和遮光筒3采用金属制作，比如铝、铜、铁等，进行黑色氧化处理，减少杂散光对激光功率测试的影响。所述外壳1的内侧设有隔热层2，隔热层2填充泡沫或空气，使热电堆激光功率探头内部温度保持稳定。所述外壳1内侧底面上设有热沉8，热沉8采用导热系数较好的材料制作，比如铜、铝等，可以使温差发电芯片7底面温度与热电堆激光功率探头内环境温度保持一致，提高功率测试的准确性和稳定性，热沉8需要进行黑色氧化处理，减小背景光的影响。所述热沉8的上端面固定有温度传感器9和两个温差发电芯片7，温度传感器9用于测试热电堆激光功率探头内部温度，以便进行温度漂移补偿，所述温差发电芯片7的上端面固定有吸收体4，所述吸收体4底面镀有反射层，吸收体4采用中性密度滤光片制作，可以拓展热电堆激光功率探头的波长范围，使其在可见波段、红外波段和太赫兹波段具有较好的吸收。

所述热沉8通过螺钉10固定在所述外壳内侧底面上，提高热电堆激光功率探头的牢固性。

所述温差发电芯片7通过粘结层6固定在所述热沉8的上端面，粘结层6采用具有高导热系数和高粘接强度的材料制作，具有高导热性和牢固性。

所述反射层5与所述温差发电芯片7之间通过粘结层6连接。