[发明专利]一种热电堆型激光能量测量及校准系统用校准方法

说明书

本申请属于激光测量技术领域，具体公开一种热电堆型激光能量测量及校准系统用校准方法，包括：获取无输入条件下能量测量探头的输出信号随时间变化曲线，当输出电压波形起伏小于第一阈值后启动能量测量及校准系统进行校准测量；获取并记录能量测量及校准系统输出的所有波形，基于获取的所有波形计算并表征加载电能或激光的能量；获取光测量过程输出信号达到峰值的时长T1，令电校准过程输出信号达到峰值的时长T2＝T1，对输出信号进行校准处理。通过本申请提供的热电堆型激光能量测量及校准系统用校准方法，实现校准和测量线性度性能的提升和稳定。

技术领域

本申请属于激光测量技术领域，具体地说涉及一种热电堆型激光能量测量 及校准系统用校准方法。

背景技术

专利CN201711364164.2中公开了一种用于大型激光装置的能量测量及校准 系统，包括能量测量探头、AD转换模块、小组集中处理模块、能量电校准组件、 主干网络和能量测量及校准控制平台，所述能量测量探头的数据传输接口依次 连接AD转换模块、小组集中处理模块和主干网络，所述能量测量探头的电校准 接口通过能量电校准组件与主干网络连接，所述能量测量及校准控制平台与主 干网络连接。高功率固体激光装置要求完成对激光能量的同发实时精确测量， 其测量特点在于，受限于光路结构设计，能量测量探头必须分布布置在装置的 不同空间位置，即分布式测量；受限于控制系统的架构设计，空间上满足一定 关系的8个光束分为一个小组，实行统一控制，即分组式控制；所有数据、命令 都由集中控制系统统一处理，即数据及命令的集中管控。而出于最终输出能量 的平衡的需求，这些能量计还必须要保证测量过程中的相对精度，出于空间要 求，该能量测量探头无法进行充分的绝热及防潮设计，导致环境温湿度的波动、 探头附近的气流、附近元件的运动及发热都可能影响到测量的精度；另一方面， 探头制作过程中采用的元件、材料、工艺等因素都可能影响到测量精度。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种热电堆型激光 能量测量及校准系统用校准方法。本申请提供如下技术方案：

一种热电堆型激光能量测量及校准系统用校准方法，包括：

获取无输入条件下能量测量探头的输出信号随时间变化曲线，当输出电压 波形起伏小于第一阈值后启动能量测量及校准系统进行校准测量；

获取并记录能量测量及校准系统输出的所有波形，基于获取的所有波形计 算并表征加载电能或激光的能量；

获取光测量过程输出信号达到峰值的时长T1，令电校准过程输出信号达到 峰值的时长T2＝T1，对输出信号进行校准处理。

进一步优选的，所述能量测量及校准系统中能量测量探头采用镍镉合金制 成薄金属膜电阻，所述薄金属膜电阻上设置有齿状回路导线，所述齿状回路导 线的首尾两端同侧引出。

进一步优选的，所述薄金属膜电阻与传感器分体式设置，通过导热胶相对 贴合。

进一步优选的，所述能量测量及校准系统中能量测量探头采用专用吸收体 ZAB00+，光学透过率水平为OD6。

进一步优选的，所述能量测量及校准系统中能量测量探头的传感器采用锑 化铋半导体热电堆与陶瓷聚合传感器。

进一步优选的，所述能量测量及校准系统中AD转换模块在转换过程中采用 高稳定参考电压及24位转换AD，采样率不低于1k。

进一步优选的，获取能量测量探头前表面的空气对流系数，在空气对流系 数小于5W/m²时启动能量测量及校准系统进行校准测量。

进一步优选的，当空气对流系数大于5W/m²时，在探头前表面增加一个透射 系数已知的窗口。