Radiómetros para la radiación láser

Medidores de potencia láser, radiómetros, dosímetros y registradores de datos para la irradiancia, la potencia láser, la energía láser y la forma del pulso en el rango de longitud de onda de 400 nm - 1800 nm.

Para la medición de la radiación láser interesan diferentes magnitudes de medida. La más importante suele ser la potencia radiante total (véase nuestra aplicación sobre la medición de la potencia del láser). Para esta medición se utilizan directamente detectores de fotodiodos, detectores termoeléctricos o esferas integradoras. Especialmente detectores de esfera integradora son la opción ideal si los rayos láser son divergentes o en general de mayor tamaño. En cualquier caso, se necesita un moderno optómetro intuitivo (amplificador de corriente con pantalla) para almacenar los datos de calibración de diferentes longitudes de onda del láser o incluso de diferentes detectores. Consulte nuestra gama de Optómetros, amplificadores, medidores de pantalla.

Los detectores piroeléctricos se utilizan generalmente para medir la energía de los láseres pulsados con altas potencias hasta el rango de los kW. Sin embargo, son menos adecuados para la baja potencia de pico y las cortas longitudes de pulso de los láseres de semiconductores. Por ello, se suelen utilizar fotodiodos.

Para realizar mediciones precisas de la potencia radiante es necesario un alto muestreo del pulso láser. Dado que estos pulsos suelen estar en el rango de los ns, un muestreo estándar de un amplificador de transimpedancia no es suficiente. Una técnica inteligente para resolver este reto es estirar el pulso en un múltiplo de la longitud de pulso esperada. Esto se denomina método de estiramiento del pulso (P-21 o P-9710). El "pulso estirado" resultante se vuelve más plano, pero permanece constante en su área, por lo que es constante en su potencia radiante. El pulso estirado puede ser muestreado con una mayor cantidad de puntos de muestreo.

Conversión de pulsos cortos en pulsos estirados con la misma energía (área). A1: entrada de la señal original, A2: amplificador de transimpedancia de salida de la señal, Área A1 = área A2

La forma de onda del pulso estirado puede registrarse de manera resuelta en el tiempo utilizando un registrador de datos con una frecuencia de muestreo suficientemente alta. La energía del pulso se calcula así a partir de la forma de onda del pulso. Consulte nuestra página de aplicaciones sobre las mediciones de potencia y forma de onda del láser.

Ofrecemos una gama de Optómetros adecuados para medir la energía de los pulsos de los diodos láser utilizando el método de estiramiento de los pulsos. Los modelos P-21 o P-9710 tienen amplificadores de señal con constantes de tiempo que están diseñados idealmente para el convertidor analógico-digital con suficiente tiempo de muestreo. Debido a su alta tasa de lectura, es posible una incertidumbre de medición electrónica inferior a ± 1% con un ajuste cuidadoso de las compensaciones electrónicas.

Hoy en día, la forma del pulso es de gran interés debido a los pulsos muy cortos que se utilizan, por ejemplo, en las aplicaciones LiDAR. Los diodos láser utilizados en los dispositivos de medición de distancias LiDAR suelen tener además un perfil de haz elíptico divergente con potencias máximas típicas de hasta 100 W o incluso en el rango de los kW. Funcionan con una anchura de pulso corta y una frecuencia de pulso baja con una potencia media baja. Los pulsos cortos son una ventaja en cuanto a la resolución temporal del sistema LiDAR. Para garantizar la calidad, la potencia máxima y la forma de onda del pulso son de interés primordial. Estos dos parámetros ópticos no pueden medirse con un solo detector si se necesitan las menores incertidumbres de medición. Por lo tanto, la energía del pulso y la forma de onda del pulso deben medirse por separado, véase, por ejemplo, nuestros compactos y bien pensados ISD-1.6-SP-Vxx, ISD-5P-SP y ISD-10P-SP.

La forma de onda del pulso se mide utilizando fotodiodos rápidos de área reducida terminados con una resistencia de derivación de baja impedancia. La curva de tensión temporal a través de la resistencia se mide y registra con un osciloscopio digital. Los tiempos de subida son inferiores a un nanosegundo. La capacidad de respuesta de este tipo de detector es muy baja debido al circuito de baja resistencia.

Además del diseño del sistema de medición, es esencial una calibración trazable con una baja incertidumbre de calibración. En Gigahertz-Optik ofrecemos calibraciones ISO 17025 y pruebas según DAkkS. Consulte nuestro laboratorio de calibración ISO17025.

Consulte también nuestras páginas de aplicaciones en la sección de mediciones de radiación láser/medidas de potencia láser. En la siguiente lista de productos presentamos una selección de soluciones de medición. Dado que somos expertos en soluciones personalizadas en mediciones de potencia láser, es posible, por supuesto, realizar las siguientes personalizaciones

adaptar el rango de radiación láser (rango de potencia láser) a sus necesidades
adaptar el diámetro de la esfera, el tamaño del puerto de la esfera, etc. a su dispositivo bajo prueba (DUT)
encontrar la estrategia de calibración perfecta, por ejemplo, ISO 17025
encontrar el optómetro/la unidad de visualización/el amplificador de transimpedancia perfectamente adecuados

Handheld/portable radiometers for measuring laser power, pulse energy, etc.

Model	Spectral function	Entrance optic	Entrance port	Typ. Range Minimum SNR=50 100ms integration	Measurement range Typ. Max.	Remark
P-21-4 + ISD-1.6-SP-Vxx	Si 400 - 1100 nm	16 mm Ø Integrating sphere	5 mm Ø	0.73 µW @630nm 0.66 µW @900nm	14.6 W @630nm 13.3 W @900nm	Two-photodiode technology for time-resolved measurement (ns) of the radiant power of pulsed laser diodes and LEDs. Optometer P-21 or P-9710-4 for high dynamic range and precise pulse measurement mode. Optional oscilloscope for pulse shape.
P-21 + ISD-5P-SP	Si 400 - 1100 nm

X1 + ISD-3P-Si	Si 400 - 1100 nm	30 mm Ø Integrating sphere	5 mm Ø	7.8 nW @630nm 5.6 nW @900nm	1.56 W @630nm 1.13 W @900nm	Integrating sphere detector with 30 mm ODM98 sphere for laser power measurements from 400 nm - 1100 nm. Suitable for CW-power as well as pulse energy measurements.
X1 + ISD-3P-IGA	InGaAs 800 -1800 nm	30 mm Ø Integrating sphere	5 mm Ø	0.29 µW @1300nm 0.25 µW @1550nm	5.9 W @1300nm 5.0 W @1550nm	Integrating sphere detector with 30 mm ODM98 sphere for laser power measurements from 800 nm - 1800 nm. Suitable for CW-power as well as pulse energy measurements.
X1 + ISD-5P-Si	Si 400 - 1100 nm	50 mm Ø Integrating sphere	10 mm Ø	2.0 nW @630nm	400 mW @630nm	Integrating sphere detector with 50 mm ODM98 sphere for laser power measurements from 400 nm - 1100 nm. Suitable for CW-power as well as pulse energy measurements.
X1 + ISD-5P-IGA	InGaAs 800 -1800 nm	50 mm Ø Integrating sphere	10 mm Ø			Integrating sphere detector with 50 mm ODM98 sphere for laser power measurements from 800 nm - 1800 nm. Suitable for CW-power as well as pulse energy measurements.
P-21-2 + ISD-5P-Si	Si 400 - 1100 nm	50 mm Ø Integrating sphere	10 mm Ø	2.0 nW @630nm	400 mW @630nm	Integrating sphere detector with 50 mm ODM98 sphere for laser power measurements from 400 nm - 1100 nm. Suitable for CW-power as well as pulse energy measurements. Optometer P-9710 with high dynamic range and precise pulse energy mode.
P-21 + ISD-5P-IGA]	InGaAs 800 -1800 nm	50 mm Ø Integrating sphere	10 mm Ø			Integrating sphere detector with 50 mm ODM98 sphere for laser power measurements from 800 nm - 1800 nm. Suitable for CW-power as well as pulse energy measurements. Optometer P-9710 with high dynamic range.
P-9710-1 + LP-9901	Si 400 - 1100 nm	Flat surface	7 mm Ø	3.9 nW @630nm 0.25 nW @900nm	0.77 W @630nm 50 mW @900nm	Laser power and laser scattered radiation. 7mm diameter measurement spot for laser safety measurements.
P-21-1 + PD-45 series	Si 350 - 1100 nm Ge 800 - 1800 nm TP 300 - 10000 nm	Flat surface	10 mm Ø			For laser diode measurement, VCSEL measurement, LiDAR laser measurement, tuneable laser power measurement, etc.
P-21-1 + PD-MSD series	PD-MSD-Si (200 nm - 100 nm) PD-MSD-TP (300 nm - 10000 nm)	76 mm x 25,2 mm x 5 mm	Fits directly into the focal plane of a microscope	PD-MSD-Si: 30 nW (typ) PD-MSD-TP: 100 µW (typ)	PD-MSD-Si: 30 mW (typ) PD-MSD-TP: 2 W (typ)	Laser power head for microscope measurements available in two versions (Si and Thermopile) for precise laser power measurement
MD-37 series + P-9710		Flat surface	Depends on Diode choice	Depends on Diode choice	Depends on Diode choice	Modular detector with differnet diode-options for laser power measurements. Wavelength range depending of selected diode. Suitable for CW-power as well as pulse energy measurements.
P-21 + ISD-10-Si	Si 400 - 1100 nm	100 mm Ø Integrating sphere	15 mm Ø	3.1 nW @630nm 2.6 nW @900nm	0.6 W @630nm 0.5 W @900nm	Integrating sphere detector with 100 mm barium sulfate sphere for laser power measurements from 400 nm - 1100 nm. Suitable for CW-power as well as pulse energy measurements. Optometer P-9710 with high dynamic range and precise pulse energy mode.
P-21 + ISD-15-Si	Si 400 - 1100 nm	150 mm Ø Integrating sphere	38.1 mm Ø	83 nW @630nm 71 nW @900nm	16 W @630nm 14 W @900nm	Integrating sphere detector with 150 mm barium sulfate sphere for laser power measurements from 400 nm - 1100 nm. Suitable for CW-power as well as pulse energy measurements. Optometer P-9710 with high dynamic range and precise pulse energy mode.
P-21 + ISD-30-Si	Si 400 -1100nm	300 mm Ø Integrating sphere	100 mm Ø	25nW @630nm 20nW @900nm	5 W @630nm 4 W @900nm	Integrating sphere detector with 300 mm barium sulfate sphere for laser power measurements from 400 nm - 1100 nm. Suitable for CW-power as well as pulse energy measurements. Optometer P-9710 with high dynamic range and precise pulse energy mode.
P-21 + ISD-30-SiIGA	Si + InGaAs 400 -1800 nm	300 mm Ø Integrating sphere	100 mm Ø	25nW @630nm 20nW @900nm 200nW @1300nm 280nW @1550nm	4W @630nm 5W @900nm 40W @1300nm 55W @1550nm	Power and radiation protection measurement of laser rangefinders. Integrating sphere detector with 300 mm barium sulfate sphere for laser power measurement from 400 nm - 1800 nm. Suitable for CW-power as well as pulse energy measurements. Optometer P-9710 with high dynamic range and precise pulse energy mode.
PLL-1701	Ext. InGaAs 400-1800 nm	Internal Integrating sphere	FC connector			lHigh-Speed optometer with FC-input and small internal integrating sphere. Implemented are a linear and logarithmic amplifier.
PLL-1701 + ISD-3P-IGA	InGaAs 800 -1800 nm	30 mm Ø Integrating sphere	5 mm Ø			High-Speed optometer with FC-input and small internal integrating sphere. Implemented are a linear and logarithmic amplifier. Larger integrating sphere detector (30 mm diameter, 800 nm - 1800 nm wavelength ranger) connected via BNC-connector.