激光能量现场测量技术研究

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激光技术自从其诞生以来,就得到了不断的发展,其应用渗透到国防、科技、工业、民用等各个领域。激光的产生和发展对激光计量技术,尤其是激光能量计量提出了新的要求,发展了诸如光电型激光能量计、体吸收或热电偶型激光能量计、热释电型激光能量计及量热型激光能量计等多种类型的激光能量计。通常情况下对激光能量的准确计量是在实验室环境温度(20℃±2℃)下进行的,但是,在某些特定场合例如:靶场、战时现场、工厂车间等,这些现场的温度可达到到-40℃~50℃甚至可达到-50℃~70℃。由于激光能量计传感器的灵敏度与温度条件有关,目前现有的激光能量计无法在非标准环境温度下进行准确测量,造成激光能量计量标准和实际使用之间的脱离。激光现场能量测量技术研究从体吸收型激光能量计入手,对体吸收型能量计原理及设计进行了详细描述:对收体的选择进行了理论分析和试验研究;对热电堆的选择进行了理论分析和试验研究,并研究了热电堆的温度特性,给出了试验结果;对能量计的热损失情况进行了理论分析和试验研究,根据数学模型和最小二乘法,对能量计吸收体的温度变化进行了数据拟合,拟合结果与原始降温曲线基本重合。在拟合曲线的基础上,对能量计测量结果进行了补偿修正,使测量结果重复性得到了较大的提高。通过环境实验,对能量计的灵敏度和环境温度的函数关系进行了拟合,得到了全温度范围内能量计的灵敏度系数,实现了体吸收型激光能量计在非标准环境温度下的准确测量。 便携式现场激光能量计是目前研究的一项空白,对现场激光能量进行准确计量提高了激光器的实用价值,使激光器的能量更符合实际情况,拓展了激光能量计的应用领域,促进了激光参数计量技术的发展。
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