[ Ophir ] PD300 二極體功率探測頭 – 10pW到3W 9大常見問題FAQ

日期:2023/02/23

文章來源:

https://www.ophiropt.com/laser--measurement/laser-power-energy-meters/products/Laser-Photodiode-Sensors/Standard-Photodiode-Sensors/PD300

宏惠光電是 MKS Ophir 代理商

#PD300


本篇文章您可以得到以下九個常見問題的回覆(點擊查看)

1. PD300“背景減除”有什麼作用?  2. 如何從 PD300 上取下可拆卸過濾器? 3.我可以使用 PD300 系列的傳感器來測量脈衝雷射的平均功率嗎?
4. 丟失的 PD300 過濾器可以更換嗎? 5. 使用 PD-300 頭時的總誤差為 +/- 3%。那是讀數的 3% 還是總範圍的 3%? 6. 我需要重新校准我的儀器嗎?必須多久重新校準一次?
7. 我可以使用 PD300 光電二極管傳感器測量掃描光束的功率嗎? 8. 我能否在溫度循環超出推薦工作溫度範圍的熱室中使用 PD300 傳感器? 9. 為什麼像 PD300 這樣基於光電二極管的功率傳感器具有指定的“最大脈衝能量”?

PD300是一款通用型光電二極管雷射測量傳感器,配備旋轉座及可拆卸式濾光片,具有10x10mm孔徑。未裝配濾光片時,其光譜範圍為350 - 1100nm,功率測量範圍為500pW - 30mW。裝配濾光片時,其光譜範圍為430nm - 1100nm,功率測量範圍為200µW - 300mW。該傳感器具有Ophir專有的自動背景減除功能。該傳感器配備一根1.5米電纜,用於連接至一個表頭或PC接口。


1. PD300“背景減除”有什麼作用

Ophir 的光電二極管 PD300 和 PD300-1W 傳感器提供自動背景扣除,因此測量對室內光線不敏感。通過“過濾掉”(即為低光測量移除外部過濾器),可以看到 2 個獨立的檢測器元件。待測光束僅入射到 2 個檢測器中的外側,但背景光到達兩個檢測器。儀器將顯示外部探測器測量的功率減去內部探測器測量的功率。這種專利方法在正常室內條件下抵消了 95% - 98% 的背景光,即使背景光不斷變化。


2. 如何從 PD300 上取下可拆卸過濾器?

從 PD300 移除外部過濾器:

 


第 1 步 – 起始位置

 


第2步

 


步驟 3


3.我可以使用 PD300 系列的傳感器來測量脈衝雷射的平均功率嗎?

一般來說是的,但需要牢記幾個技術問題(其中大部分是這些傳感器快速物理響應時間的結果):

脈率應大於30Hz左右,否則讀數不穩定。在更高的脈衝頻率下,傳感器將像光束是 CW 一樣做出響應。 
脈衝光束的平均功率可能在傳感器規格範圍內,但脈衝本身的能量卻高到足以導致傳感器瞬間飽和。確保脈衝能量也在傳感器規格範圍內很重要(PD300 系列的所有規格中都包含參數“最大脈衝能量”,正是出於這個原因)。
光束直徑應不小於約 1mm。
不應超過規範中的平均功率和功率密度限制

*注意:在規格中給出的最大脈衝能量限制下,讀數將飽和約 5%,即讀數將比應有值低約 5%。在最大值的 1/3 處,飽和度約為 1%。


4.丟失的 PD300 過濾器可以更換嗎?

從技術上講,它可以更換,但這不僅僅是更換過濾器的問題。由於 PD300 是一個“校準”傳感器,它要求過濾器也被“校準”。特別是由於 PD300 響應隨波長變化,因此需要使用單色儀在整個光譜範圍內校準 PD300 和濾光片。由於使用 PD300 傳感器校準更換過濾器的成本,我們建議在需要更換過濾器時購買新的 PD300 傳感器。


5. 使用 PD-300 頭時的總誤差為 +/- 3%。那是讀數的 3% 還是總範圍的 3%?

它是從滿量程讀數的 +/-3% 到滿量程的 5%。低於滿量程的 5% 時,應切換到下一個量程以獲得最準確的線性結果。


6.我需要重新校准我的儀器嗎?必須多久重新校準一次?

除非另有說明,否則 Ophir 傳感器和儀表應在首次購買後 18 個月內重新校準,之後每年校準一次。


7.我可以使用 PD300 光電二極管傳感器測量掃描光束的功率嗎?

對於掃描光束的功率測量,我們建議使用 BC20,而不是 PD300。由於掃描光束在檢測器上每次掃描只花費一小部分時間,因此檢測器測量的平均功率將相應地僅為光束實際功率的一小部分。BC20 通過在其電子設備中集成峰值保持電路專門為此類應用而設計。


我能否在溫度循環超出推薦工作溫度範圍的熱室中使用 PD300 傳感器?

應該沒問題,只要:

  • 波長不接近 PD300 具有較大溫度依賴性的長波長限制;
  • 檢測器窗口無結露干擾光束影響讀數。

我們建議客戶做一個實驗,用一個穩定的雷射源(如指針雷射)通過一個窗口照射到檢測器上,同時對設備進行溫度循環,以查看讀數是否發生變化。最終測量應回到原始溫度,以確保雷射器沒有變化。


為什麼像 PD300 這樣基於光電二極管的功率傳感器具有指定的“最大脈衝能量”?

雖然這些傳感器測量的是平均功率(CW 和重複脈衝光束),而不是脈衝能量,但脈衝光束的平均功率可能在傳感器的額定限值內,但脈衝本身的能量卻高到足以引起傳感器的瞬間飽和。重要的是要確保脈衝能量也在傳感器規格範圍內——而不僅僅是平均功率。本白皮書對此進行了詳細解釋。