激光功率計是一種用來測試連續(xù)激光的功率或者脈沖激光在某一段時間平均功率的儀器，其廣泛地應用在通信、醫(yī)療、工業(yè)制造與科研等領域，用于激光源功率的監(jiān)測，涵蓋了激光美容、激光醫(yī)療、激光打標、激光切割、激光鉆孔、激光焊接、3D打印等行業(yè)。

激光功率計探頭按照原理和材料可分為兩類：光電型探頭與熱電型探頭。光電型激光功率計探頭的原理是通過光電二極管，直接將光能轉(zhuǎn)換為電流或者電壓信號以表征激光功率的大小;而熱電型激光功率計探頭則通過核心部件熱電堆探測器先將光能轉(zhuǎn)換成熱量，再轉(zhuǎn)換為電信號輸出以表征激光功率的大小。

光電型和熱電式型激光功率計探頭各有明顯的優(yōu)缺點：

光電型探頭的響應時間快，響應頻率高，但是對使用波長有一定限制，如Si光電二極管只能測量1μm以內(nèi)的光，更適合測量功率較小的激光，通常能夠直接探測1 pW到數(shù)百mW，加入衰減片，最大只能測量3 W以內(nèi)的激光。

熱電型探頭則響應時間相對較長，但光譜測量范圍寬，從紫外到遠紅外波段均可使用;功率測量范圍廣，可以從毫瓦量級到數(shù)十千瓦量級。其中，熱電式型探頭在激光工業(yè)領域中應用最為廣泛。

熱電型探頭的核心部件薄膜熱電堆探測傳感器的結構如圖2所示，由前置薄膜光學鏡片、光學薄膜、多層薄膜吸收層、薄膜過渡層、薄膜絕緣層與薄膜熱電堆構成。

圖 2 熱電堆探測器結構分解圖

薄膜熱電堆以中心對稱的方式分布，薄膜保護層有效地防止薄膜熱電堆受環(huán)境影響而造成的探測器精度下降。IC電路用于接收、分析、存儲與輸出測試信號，以供后續(xù)處理系統(tǒng)調(diào)取與應用。測量連續(xù)激光輻照時，當激光透過薄膜光學鏡片射入時，多層結構的薄膜吸收層將激光的光能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能經(jīng)過薄膜過渡層與基底的傳導，通過薄膜熱電堆轉(zhuǎn)化成電能，由IC電路處理后輸出，最終通過激光功率計顯示表或應用顯示終端得到可讀取的激光功率值。

激光功率計的國內(nèi)外市場情況

激光功率計已面世40多年，但目前市場絕大部分產(chǎn)品依然是依靠進口。國外品牌起步早，配套成熟與技術完善，一直主導著激光功率計市場。這些年間，國內(nèi)多所院校與研究機構也有相關的研究與產(chǎn)品推出，但無法形成商業(yè)化產(chǎn)品與規(guī)模，究其原因還是質(zhì)量不過關，缺乏市場競爭力。當然，也有國內(nèi)廠商通過購買國外薄膜熱電堆探測傳感器來組裝，雖然價格有所降低但供貨受限于國外廠商，且不了解核心制造技術應用與類型有所局限。

審核編輯黃宇