[实用新型]新型大功率激光探测器中热电堆结构

说明书

一种新型大功率激光探测器中热电堆结构，包括薄膜热电堆，所述热电堆结构还包括衬底和吸光导热层，所述衬底的一面为裸露的铝，所述衬底的一面上设有吸光导热层，所述衬底的另一面为氧化铝薄层，所述氧化铝薄层上设置薄膜热电堆。本实用新型提供一种制备简单、不真空设备、可实现批量生产、成本较低的新型大功率激光探测器中热电堆结构。

技术领域

本实用新型涉及一种大功率激光探测器中热电堆结构。

背景技术

激光技术对人类社会的进步和发展发挥着不可或缺的作用，被广泛应用于民用和军事领域。至今，与激光相关的产品和服务已经遍布全球的各行各业，形成了庞大的激光产业链，并逐年呈现稳步增长的态势。在激光器的研究、生产和应用中，激光功率的测量是必不可少的一个基础环节。

目前现有的激光功率探测器可分为光电型和光热型两种。光电型的灵敏度高、响应快；光热型的光谱响应曲线平坦、稳定性好、光谱测量范围广、可测量功率大。现具有较好探测功能的光热型激光功率探测器采用热电堆结构，基于塞贝克效应，把热能转化为电能从而实现激光功率的探测。当需探测的激光照射在探测区中心位置时，局部引起高温高热，随后热量向边缘扩散，形成中心向边缘辐射的热量梯度场，距离中心位置较近的热电偶一端为热端，远离的一端为冷端，冷端一侧通常加载风扇等冷却装置，保持为环境温度。热电偶由于冷热端温度差的存在引起接点电势差。热电偶通过串联方式形成热电堆，通过测量各个热电偶叠加后的总温差电动势，并根据温差电动势与激光功率的对应关系，得到待测激光的功率。

现有激光功率探测器中热电堆的制备是至关重要的，现激光功率探测器中的热电堆主要有两种构成方式，一种是由热电偶丝组装构成和另一种是由薄膜热电偶构成。热电偶系型的热电堆，两种不同材质的热电偶丝，通过热熔胶粘合连接起来，动态响应快。但是，由于悬空安装，只有两个接触点粘合在探测器的衬底板上，当要在小面积的探头上安装几十个热电丝时，安装工序较为麻烦。另外，薄膜型的热电堆，热接点可以做得很小，具有热容量小、反应速度快等特点，适用于小面积上的表面温度以及快速变化的动态温度测量。薄膜型的热电堆通常通过真空镀膜的方式来实现，需要真空设备，跟热电偶丝组成的方式一样，工艺复杂，不能实现大批量生产。

发明内容

为了克服已有大功率激光探测器中热电堆结构的制备复杂、无法实现批量生产、成本较高的不足，本实用新型提供一种制备简单、不真空设备、可实现批量生产、成本较低的新型大功率激光探测器中热电堆结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型大功率激光探测器中热电堆结构，包括薄膜热电堆，所述热电堆结构还包括衬底和吸光导热层，所述衬底的一面为裸露的铝，所述衬底的一面上设有吸光导热层，所述衬底的另一面为氧化铝薄层，所述氧化铝薄层上设置薄膜热电堆。

进一步，使用的氮气切割的两套正反Z形螺旋的不锈钢材质的掩模板，将两个掩膜版合成印刷制得所述薄膜热电堆，所述薄膜热电堆的两端引出正负电极。

再进一步，所述薄膜热电堆中，热电偶材料为镍-铬、镍-硅、镍-铝、铜、镍、康铜中的两种。

所述两套掩模板的热电偶材料选择镍-铬和镍-硅。

所述薄膜热电堆上采用圆环结构的高温胶布作为保护层。

本实用新型的有益效果主要表现在：

(1)本实用新型制薄膜热电堆的掩模板印刷技术，制备工艺简单，不需要真空设备，制得的薄膜热电堆具有良好重复性和稳定性，可大大缩短工艺时间，提高效率，方便批量生产，节约成本。

(2)本实用新型额外增加的保护层，可起到对薄膜热电堆保护的作用，延长其使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；