《探秘光功率测量的基础奥秘》

航鑫光电光功率测量方案：多传感器协同实现精准检测

在光功率测量领域，不同类型的传感器基于各自独特的物理原理，为不同应用场景提供了多样化的解决方案。航鑫光电凭借对各类传感器的深入研究和创新应用，打造出一套高效、可靠的光功率测量体系。

光电二极管传感器：弱光测量的理想之选

光电二极管传感器是光功率测量的基础元件之一，其工作原理基于量子效率。当光子撞击光电二极管表面时，根据光子能量与器件能隙的关系，会产生电子空穴对。不同的半导体材料，如硅和InGaAs，具有不同的能隙，这使得它们在不同波长下的量子效率存在差异，进而决定了光电二极管的光谱响应度分布。

航鑫光电采用的光电二极管传感器工作在光伏模式，这种模式能够有效利用其低噪声性能，尤其适用于弱光测量。在光电二极管的应用中，主要面临约翰逊噪声和散粒噪声的干扰。约翰逊噪声源于热平衡状态下的随机热噪声，而散粒噪声与二极管中的电流相关。在光伏模式下，二极管两端电压保持在零伏，暗电流及其带来的散粒噪声得以有效消除。光电流的测量通过跨阻抗放大器实现，该放大器使光电流流过反馈电阻器，在输出端产生电压，从而实现对电流的精确测量。此外，在光电二极管的光谱定标过程中，双单色仪发挥着重要作用。它通过三个光栅和两个光源，在200至1800 nm波长范围内提高信号噪声性能。航鑫光电的探测器每年送往NIST进行校准，校准过程中，单色仪的光通量使用NIST可溯源标准探测器进行测量，从而确保其绝对响应精度。

积分球激光功率测试仪、积分球式光功率测试仪：高功率激光测量的关键

对于高功率激光探测器，热电堆传感器是核心部件。热电堆传感器利用激光加热一侧材料产生温差，进而产生与激光功率成正比的电压。航鑫光电的积分球激光功率测试仪、积分球式光功率测试仪采用PTFE高漫反射材料制成的积分球，其独特的几何结构设计确保了光源收集的高效性，使激光束功率测量不受偏振及校准的影响，能够精确测量光源的光谱和功率。系统通过光谱功率检测仪和光纤光谱仪分别测量光源的功率和波长，并通过专业软件输出测量结果，保证了测量的精确性和可重现性。该系统的校准可溯源至NIST，进一步提升了测量结果的准确性和权威性。

体积吸收体：应对高能量密度的解决方案

在处理极高功率和能量集中的应用场景时，体积吸收体的作用不可忽视。与表面吸收能量的宽频带材料不同，体积吸收体能够在材料的整个厚度范围内吸收能量，有效处理大于3 J/cm²的能量密度和大于100,000 MW/cm²的峰值功率密度。盘式热电堆作为激光功率测量的另一种热电堆，通过径向布置的热电偶接头，在中心和边缘之间产生温差，能够快速响应并处理更大的平均功率。

热释电探测器：短光脉冲能量测量的专家

热释电探测器专门用于测量短光脉冲的能量。它由具有永久偶极矩的铁电晶体制成，当光脉冲作用于晶体时，会引起偶极矩的改变，进而产生电流流动，并转换成探测头的电压。航鑫光电的热释电探测器在设计时需严格控制最大脉冲宽度和最大重复频率，以避免由于电带宽限制而导致的测量精度降低。

光功率测试仪、激光功率仪：测量的关键工具

光功率测试仪、激光功率仪作为测量光电探测器产生的电流或电压的工具，其跨阻抗放大器电路在与光电二极管连接时具有重要优势。这种电路不会使光电二极管产生偏压，有助于减少暗电流和噪声，提高线性度和探测率。对于热电堆和热释电探测器，光学仪表的电路必须精心设计和配置，以适应两种不同类型的电压源，确保测量的准确性。

航鑫光电的光功率测量体系通过多种传感器的协同工作，结合先进的校准技术和专业软件支持，为激光或激光二极管的精确和可重现的功率测量提供了全面的解决方案，满足了不同行业多样化的应用需求。

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