[發明專利]一種基于半導體溫差發電片的光功率計

在審

• 申請號: 202110222787.6
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN112985592A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 李德龍
• 申請（專利權）人: 山東芯源光電科技有限公司
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;王鵬麗

本發明公開了一種基于半導體溫差發電片的光功率計，包括溫差發電片、光吸收集熱板件、電位器和電壓表，溫差發電片包括熱端板件、熱電偶組和冷端板件，熱端板件設置在熱電偶組的第一側，冷端板件設置在熱電偶組的第二側；光吸收集熱板件設置在熱端板件上遠離熱電偶組的一側，用于吸收入射光線以產生熱量并能夠將熱量傳導給熱端板件；電位器具有第一電連接端、第二電連接端和調壓端，第一電連接端和第二電連接端分別與熱電偶組的正極和負極導線連接，電壓表的第一端與熱電偶組的正極或負極導線連接，電壓表的第二端與電位器的調壓端導線連接。該光功率計不需要信號放大電路就能夠讀出入射光功率，結構簡單，成本較低，提高了生產的便利性。

技術領域

本發明涉及一種光功率計，尤其涉及一種基于半導體溫差發電片的光功率計。

背景技術

目前，激光器在通信、醫療、工業制造等領域的應用越來越廣泛。在激光器的研制、生產及應用過程中，對激光器的功率進行測量和標定是必不可少的步驟。現有技術中，通常采用光功率計測試連續激光的功率或者脈沖激光在某一段時間的平均功率。

光功率計一般由探測器、信號放大電路、模擬-數字轉換單元、數據處理單元和顯示設備組成。按照測量原理不同，激光探測器主要包括兩類：光電型激光探測器和熱電型激光探測器。現在，具有較好探測功能的熱電型激光功率探測器采用熱電堆結構，基于塞貝克效應，把熱能轉化為電能從而實現激光功率的探測。當需探測的激光照射在探測區中心位置時，局部引起高溫高熱，隨后熱量向邊緣擴散，形成中心向邊緣輻射的熱量梯度場，距離中心位置較近的熱電偶一端為熱端，遠離的一端為冷端，冷端一側通常加載風扇等冷卻裝置，保持為環境溫度。熱電偶由于冷熱端溫度差的存在引起接點電勢差。熱電偶通過串聯方式形成熱電堆，通過測量各個熱電偶疊加后的總溫差電動勢，并根據溫差電動勢與激光功率的對應關系，得到待測激光的功率。

在上述光功率計中，熱電堆的制備工藝復雜，不便于生產和制造，且成本高昂；并且，在使用熱電堆的激光探測器中，為了對入射光的功率進行顯示，需要經過功率放大電路和校準電路對熱電堆的輸出電壓進行功率放大，結構比較復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種基于半導體溫差發電片的光功率計，簡化光功率計的結構，以提高光功率計生產的便利性。

為了實現上述技術目的，本發明采用下述技術方案：

本發明提供了一種基于半導體溫差發電片的光功率計，包括：

溫差發電片，所述溫差發電片包括熱端板件、熱電偶組和冷端板件，所述熱端板件設置在所述熱電偶組的第一側，所述冷端板件設置在所述熱電偶組的第二側；所述熱電偶組的第一端為正極，所述熱電偶組的第二端為負極；

光吸收集熱板件，所述光吸收集熱板件設置在所述熱端板件上遠離所述熱電偶組的一側，用于吸收入射光線以產生熱量并能夠將熱量傳導給所述熱端板件；

電位器和電壓表，所述電位器具有第一電連接端、第二電連接端和調壓端，所述第一電連接端和第二電連接端分別與所述熱電偶組的正極和負極導線連接，所述電壓表的第一端與所述熱電偶組的正極或負極導線連接，所述電壓表的第二端與所述電位器的調壓端導線連接；

散熱件，所述散熱件設置在所述冷端板件上遠離所述熱電偶組的一側，用于吸收從熱端板件傳導到冷端板件上的熱量以使冷端板件快速冷卻。

其中較優的，所述光吸收集熱板件和所述溫差發電片的熱端板件可以用一體的黑色的、導熱率較好、導電性較差的材料替代。

其中較優地，所述光吸收集熱板件和所述溫差發電片的熱端板件是由黑色碳化硅、黑色氮化硅、黑色硅片中的任意一種制成的一體板件。

其中較優的，所述光吸收集熱板件的遠離所述熱端板件的一側為深色，所述深色至少包括黑色。