一种测量激光器激光功率的传感器及激光功率计制造技术

本发明专利技术公开了一种测量激光器激光功率的传感器，包括金属基体、吸收体、绝缘层、热电堆敏感层和接线柱，吸收体位于热电堆敏感层另一侧，热电堆敏感层包括两个层叠布置的热电堆正负极镀层，绝缘层位于相邻的两个热电堆正负极镀层之间，绝缘层在基体与热电堆之间也有设置；接线柱位于基体上，接线柱下部设有聚四氟座，聚四氟座固接在基体敏感层一侧；在靠近基体位置的绝缘层上还设有与接线柱对应的通孔。本发明专利技术实用性和功能性强，可广泛应用于传感器技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种测量激光器激光功率的传感器及激光功率计
本专利技术涉及传感器
，具体是指一种测量激光器激光功率的传感器及激光功率计。
技术介绍
随着激光器的大量应用，准确地测量激光功率无论是在工业、医疗、通信亦或是军事领域都显得至关重要。现有技术中，通常采用激光功率计测量激光的功率。激光功率计一般由内置传感器的功率探头和显示组件构成。按原理不同，传感器可分为光电型传感器和热电型传感器。光电型传感器的原理是通过光电二极管，直接将光能转换为电流或者电压信号以表征激光功率的大小。光电型传感器虽然响应时间更短，响应频率更高，但是其适用的波长有限制。热电型传感器通常采用对称式布局的热电堆测量被吸收体吸收的激光能量在基体中形成的温度梯度从而输出电信号来进行测量。热电型探头的响应时间相对较长，但光谱测量范围宽，从紫外到远红外波段均可使用，因此应用更加广泛。现有的热电堆传感器通常由铝合金基体、吸收体、绝缘层、敏感层、接线柱组成。由于基体尺寸和构成热电堆的热电偶组成方式的限制，只能在基体表面布置相对较少的热电偶数量。因此测量较小功率的激光器时输出的电信号非常微弱，需要后期将信号放大非常大的倍数，容易失真，对测量精度造成影响。因此，一种能够解决上述问题的装置有待提出。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提出了一种新型传感器，该传感器采用新的热电堆布局设计，能输出更大的电压信号，提高测量精度。本专利技术的另外一个目的是提供一种包括上述传感器的激光功率计。为了达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种测量激光器激光功率的传感器，包括金属基体、吸收体、绝缘层、热电堆敏感层和接线柱，所述吸收体位于热电堆敏感层另一侧，所述热电堆敏感层包括两个层叠布置的热电堆正负极镀层，所述绝缘层位于相邻的两个热电堆正负极镀层之间，所述绝缘层在基体与热电堆之间也有设置；所述接线柱位于基体上，所述接线柱下部设有聚四氟座，所述聚四氟座固接在基体敏感层一侧；在靠近基体位置的绝缘层上还设有与接线柱对应的通孔。进一步地，所述吸收体采用氧化铬和碳化硅复合热障涂层制作，并喷涂在基体表面。进一步地，所述基体上靠近边缘位置周向设有若干间距布置的螺钉孔。进一步地，所述绝缘层采用氧化铝制作，并镀制在基体上以及热电堆上。进一步地，所述热电堆包括热电堆正极以及热电堆负极，其中一个绝缘层位于热电堆正极和热电堆负极之间。本专利技术还提出了一种技术方案：一种包括上述所述的传感器的激光功率计，还包括外壳、散热片以及导热环，所述传感器通过一前盖压接在外壳上，所述导热环套接在外壳内，所述散热片固接在外壳上；所述前盖上设有穿过其中心的通孔以及和传感器对应的沉头通孔。进一步地，所述导热环设为导热铜环，并设为环状结构；所述导热铜环的外壁面与外壳的内壁面触接，所述外壳内设有套接导热环的空腔。进一步地，所述外壳设为方形结构，所述外壳的边缘位置设有通孔，所述外壳上还设有和前盖对应安装的螺丝孔，所述螺丝孔内设有与前盖连接的沉头螺丝。本专利技术与现有技术相比的优点在于：通过设置一个层叠布置的热电堆，达到了在基体有限尺寸基础上将热电偶的数量增大一倍的目的，从而使得输出的信号增大，提高了传感器的灵敏度。附图说明图1是本专利技术实施例一中传感器的爆炸图；图2是本专利技术实施例一中热电堆层叠的结构图；图3是本专利技术实施例一中敏感层的布局图；图4是本专利技术实施例二的爆炸图；图5是本专利技术实施例二中外壳的结构图；图6是本专利技术实施例二中外壳的立体图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。实施例一结合附图1-3，一种测量激光器激光功率的传感器，包括金属基体1、吸收体12、绝缘层3、热电堆敏感层4和接线柱5，吸收体位于基体1相对于敏感层的另一侧，热电堆敏感层4包括2层层叠布置的热电堆正极层4.1和热电堆负极层4.2，绝缘层3位于相邻的两个热电堆正负极镀层之间，绝缘层3在基体1与热电堆之间也有设置；接线柱5位于基体1上，接线柱5下部设有聚四氟座6，聚四氟座6固接在基体1上；在靠近基体1位置的绝缘层3上还设有与接线柱5对应的通孔7。在本装置中，将组成热电堆敏感层4的热电堆正极层4.1、热电堆负极层4.2按照上下层叠分布的形式布置，从而解决了现有技术中由于基体1尺寸限制导致的测量小功率时分辨率不高的问题，实用性强。在本装置中，将组成热电堆的热电偶数量增设为若干个，从而提高了信号输出的精度，且相互之间采用上下层叠的形式布置，从而克服了基体尺寸限制的问题。在具体实施的过程中，利用纯银丝通过导电银胶连接热电堆的正负引脚和接线柱5，保证设备的正常使用。吸收体采用氧化铬和碳化硅复合热障涂层制作，并喷涂在基体1表面。基体1上靠近边缘位置周向设有间距布置的螺钉孔1.1。热电堆包括热电堆正极层4.1以及热电堆负极层4.2，其中一个绝缘层3位于热电堆正极层4.1和热电堆负极层4.2之间。绝缘层3采用氧化铝制作，并镀制在基体1上以及热电堆正极层4.1和热电堆负极层4.2之间。因此，相对于现有技术中由对称式布置的热电偶组成的热电堆，本装置中采用了叠层式热电偶构成的热电堆，可以在相同的尺寸内将热电偶数量提升一倍，使得输出的电压信号增大，提高了传感器的灵敏度，并且将不耐腐蚀的正极材料铜置入下层，从而得到了良好的保护。实施例二结合附图4，一种包括上述传感器的激光功率计，包括传感器2，还包括外壳16、散热片8以及导热环9，传感器通过一前盖10压接在外壳16上，导热环9套接在外壳16内，散热片8固接在外壳16上；前盖10上设有穿过其中心的通孔10.1以及沉头通孔10.2。导热环9设为导热铜环，并设为环状结构；导热铜环的外壁面与外壳16的内壁面接触，外壳16内设有套接导热环9的空腔。结合附图6，外壳16设为方形结构，外壳16的边缘位置设有通孔7.1，用于通过螺丝11来安装散热片8，外壳16上还设有和前盖10上的沉头通孔10.2对应的螺丝孔7.2，螺丝孔7.2内设有与沉头通孔10.2连接的沉头螺丝11.1。在此技术方案中，传感器2通过螺丝被前盖10压接在外壳16上，通过耐高温导线连接信号调理电路。将导热环9紧配在外壳16内部，从而更快速地将热量导向散热片8，并可将一现有技术中实现信号处理的信号调理电路安装在导热环9中间，通过螺丝固定在外壳16上。散热片8通过螺丝安装在外壳16上，并通过更换不同的冷却部件，例如更大尺寸的散热片8或风扇、水冷等形式的冷却部件，制作成不同功率的功率计。对于信号调理电路，其可以是包括超低噪声电源、前级仪表放大器、有源低通滤波器、双T陷波器、主放大器、电压跟随器以及校准电路的电路构造，达到了信号处理的目的。具体为：通过精密电源提供信号处理电路所需的正负电源。前级仪表放大器低倍数差分放大由传感器输出的微小电信号，由固定的精密电阻确定放大倍数，避免了因为传感器基体1温度变化导致的传感器内阻改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量激光器激光功率的传感器，包括金属基体、吸收体、绝缘层、热电堆敏感层和接线柱，其特征在于，所述吸收体位于热电堆敏感层另一侧，所述热电堆敏感层包括两个层叠布置的热电堆正负极镀层，所述绝缘层位于相邻的两个热电堆正负极镀层之间，所述绝缘层在基体与热电堆之间也有设置；所述接线柱位于基体上，所述接线柱下部设有聚四氟座，所述聚四氟座固接在基体敏感层一侧；在靠近基体位置的绝缘层上还设有与接线柱对应的通孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种测量激光器激光功率的传感器，包括金属基体、吸收体、绝缘层、热电堆敏感层和接线柱，其特征在于，所述吸收体位于热电堆敏感层另一侧，所述热电堆敏感层包括两个层叠布置的热电堆正负极镀层，所述绝缘层位于相邻的两个热电堆正负极镀层之间，所述绝缘层在基体与热电堆之间也有设置；所述接线柱位于基体上，所述接线柱下部设有聚四氟座，所述聚四氟座固接在基体敏感层一侧；在靠近基体位置的绝缘层上还设有与接线柱对应的通孔。


2.根据权利要求1所述的一种测量激光器激光功率的传感器，其特征在于，所述吸收体采用氧化铬和碳化硅复合热障涂层制作，并喷涂在基体表面。


3.根据权利要求2所述的一种测量激光器激光功率的传感器，其特征在于，所述基体上靠近边缘位置周向设有若干间距布置的螺钉孔。


4.根据权利要求1所述的一种测量激光器激光功率的传感器，其特征在于，所述绝缘层采用氧化铝制作，并镀制在基体上以及热电堆正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘吴达，
申请(专利权)人：温州纽博恩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33