[发明专利]一种用于脉冲能量测量的快速计算方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于脉冲能量测量的快速计算方法和装置，适用于热电堆探测器进行脉冲能量测量时使用。其中，通过从探测器测得的电压响应曲线中获得起始阈值点(T_s，V_s)、最大值点(T_m，V_m)、结束阈值点(T_e，V_e)，将电压响应曲线按照时间点T_s、T_m、T_e分为四个阶段，然后根据实际采样数据计算出T_s~T_m和T_m~T_e阶段对应曲线下方的面积S_m和S_e，并估算出0~T_s和T_e~∞阶段对应曲线下方的面积S_s和S_t，最后计算四个阶段对应曲线下方的面积的总和，并计算出光学能量的测量值。通过上述计算方法，能够提高测试速度，快速测量入射信号的变化，能够快速计算出入射光的能量值，测量相对偏差小，满足了实际应用中对检测对象实现高精度、快速响应的需求。

技术领域

本发明涉及一种用于脉冲能量测量的快速计算方法，尤其涉及一种用于热电堆探测器进行脉冲能量测量时使用的快速计算方法；同时涉及用于实现上述快速计算方法的装置。

背景技术

目前，激光器在通信、医疗、工业制造等领域的应用越来越广泛。在激光器的研制、生产及应用过程中，对激光器的功率进行测量和标定是必不可少的步骤。现有技术中，通常采用激光探测器测试连续激光的功率或者脉冲激光在某一段时间的平均功率。

按照测量原理不同，激光探测器主要包括两类：光电型激光探测器和热电型激光探测器。热电型探测器相对于光电型探测器，具有光谱响应平坦以及光谱范围宽等优点，在光电测试、计量等方面具有广泛的应用。

热电型探测器（也称热电堆探测器）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。热电堆探测器利用检测对象的热效应测量相关能量数据。依据能量转换原理，热电堆探测器吸收入射光能量转换为自身热力学能，将光信号转换为电信号，应用单片机和A/D转换器件，采集与输入光脉冲能量成正比的电压信号，通过能量量值校准，完成能量的测量。热电堆探测器具有光谱响应平坦及光谱范围宽的优点，可以适用于多波长或非单色光的测量，也可用于单发脉冲的能量测量。使用热电堆探测器进行脉冲能量测量，在实际应用中由于热量损失、热电偶噪声等因素的影响，热电堆探测器的响应时间较长，需要几秒甚至十几秒才能达到平衡，不能进行快速测量，并且，不能实时输出入射光的真实性能，影响测试效率。