So können Sie Ihre Laserleistung in 7 einfachen Schritten präzise messen

Fragen Sie sich, wie Sie die Laserleistung mit höchster Genauigkeit messen können? Oder sind Sie vielleicht auf der Suche nach einer einfachen Schritt-für-Schritt-Anleitung, die Ihnen dabei hilft, eine Leistungsmessung wie ein Laser-Profi durchzuführen?

Dann sind Sie hier genau richtig! In dieser Kurzanleitung werden wir Ihnen genau erklären, wie Sie Ihre Laserleistung mit dem thermischen Laserleistungsmessgerät von Gentec-EO präzise bestimmen können. Führen Sie dazu die folgenden Schritte aus. Sollten Sie einen Photodioden-Detektor verwenden, haben wir zu diesem Thema ebenfalls einen Blogbeitrag für Sie.

SCHRITT 1 – SCHALTEN SIE IHREN LASER EIN UND WARTEN SIE, BIS SICH DAS SYSTEM STABILISIERT HAT, BEVOR SIE MIT DER LEISTUNGSMESSUNG BEGINNEN (20 – 30 MINUTEN)

Sie müssen warten, bis sich Ihr Laser stabilisiert hat, bevor Sie die Leistung messen. Dies dauert in der Regel zwischen 20 und 30 Minuten. Warum empfehlen wir das? Die Eigenschaften der optischen Komponenten schwanken, bis sich der Laser im Gleichgewicht befindet und sich an seine Umgebungsbedingungen angepasst hat. Sie sollten den Laser daher vor diesem Zeitpunkt nicht verwenden.

Wie Sie in der Abbildung unten sehen können, nimmt die Ausgangsleistung kontinuierlich ab. Dies erklärt, warum zwei verschiedene Detektoren zu unterschiedlichen Messergebnissen kommen können.

 measure laser power chart 1

SCHRITT 2 – STELLEN SIE SICHER, DASS SIE DEN DETEKTOR INNERHALB SEINER SPEZIFIKATIONEN VERWENDEN

Nicht jeder Detektor kann für jeden beliebigen Laser verwendet werden. Jeder Detektor hat seine eigenen Spezifikationen. Sie sollten daher ein Gerät verwenden, das Ihren Laserspezifikationen entspricht, um ein genaues Messergebnis zu erhalten. Die häufigsten Spezifikationen betreffen durchschnittliche Leistung, Leistungsdichte, Energie, Energiedichte, Wiederholungsrate usw.

Um einen geeigneten Leistungsdetektor zu finden, verwenden Sie einfach unser Produktfinder-Tool. Sie können auch Ihren Kundenbetreuer bei Gentec-EO kontaktieren, der Sie gerne unterstützen wird.

Wenn soweit alles klar ist, können Sie zum nächsten Schritt übergehen: Gehen Sie hier auf Nummer sicher und vergrößern Sie Ihren Laserstrahldurchmesser!

SCHRITT 3 – STELLEN SIE IHREN LASERSTRAHL AUF 40 % BIS 60 % DER APERTUR EIN

Dies ist der beste Weg, um sicherzustellen, dass Wärme vollständig absorbiert und zum Leistungsmesser übertragen wird. Das Sensorelement hinter dem Absorber ist groß und symmetrisch, also nutzen Sie den gesamten Blendenbereich! Ein zu dünner Strahl erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass der Detektor während des Messvorgangs beschädigt wird.

Wenn Sie sich nicht sicher sind, sehen Sie sich diese Grafik an:

how to measure laser power with your Gentec-EO detector - chart 2

Das obige Diagramm gilt nur für Absorber des Typs H; Informationen zu anderen Absorbern finden Sie in der Bedienungsanleitung.

SCHRITT 4 – LASER EIN: WÄRMEN SIE IHREN GENTEC-EO-LEISTUNGSDETEKTOR VOR (2 MINUTEN)

Da wir hier die Wärmeübertragung messen (für Leistungsdetektoren), können Sie sich vorstellen, dass ein Detektor, dessen Temperatur von den Umgebungsbedingungen abweicht, jede Messung negativ beeinflussen würde. Anders ausgedrückt: Der Leistungsdetektor überträgt kontinuierlich Wärme, und das umso mehr, wenn die Temperatur des Detektorkopfes von der Umgebungstemperatur abweicht.

Der beste Weg, um dieses Problem zu lösen, ist es, das Gerät vorzuwärmen. Zwei Minuten sind mehr als genug, um den Detektor vorzuwärmen.

Hinweis für Laserexperten: Für kleinere Messköpfe mit einer maximalen Durchschnittsleistung von 30 W dauert dieser Schritt nur eine Minute.

SCHRITT 5 – LASER AUS: BLOCKIEREN SIE DEN LASERSTRAHL (2 MINUTEN)

Durch das Blockieren des Laserstrahls erreicht der Messkopf sein Temperaturgleichgewicht. Die thermische Scheibe gibt nun die Wärme an das Gehäuse ab (eingeschalteter Lüfter oder normal laufende Wasserkühlung), im selben Ausmaß, in dem sie Wärme übertragen würde, wenn sie dem Laser ausgesetzt wäre. Zwei Minuten sollten ausreichen (bzw. eine Minute bei Messköpfen, die eine Kapazität von 30 W oder weniger haben).

Hinweis für Laserexperten: Wenn im Lieferumfang des Leistungsmessers ein Ständer inkludiert ist, gibt es dafür einen guten Grund. Wenn das Gerät ohne Wasser- oder Lüfterkühlung geliefert wird, muss etwas Platz um den Detektor herum freibleiben, damit die Luft frei zirkulieren und das Gerät durch Konvektion gekühlt werden kann.

Wenn Sie einen Messkopf mit Lüfterkühlung verwenden, muss hinter dem Detektor etwas Raum freigehalten werden, damit die Luft zirkulieren kann.

SCHRITT 6 – FÜHREN SIE EINE „NULLKALIBRIERUNG“ DURCH

Mit der Funktion zur Nullkalibrierung auf Ihrem Monitor können Sie Ihren Nullwert definieren. Dies muss durchgeführt werden, wenn der Laser aktuell nicht in Betrieb und die Umgebung thermisch stabil ist.

Hier sind zwei wichtige Punkte zu berücksichtigen:      

  1. Achten Sie darauf, womit Sie den Laser blockieren: Eine menschliche Hand ist dazu nicht geeignet.
  2. Man kann nie zu viele „Nullkalibrierungen“ durchführen. Wenn Sie das Gefühl haben, dass die Messung nicht ganz stimmt oder die Raumtemperatur abweicht, weil es in der Zwischenzeit beispielsweise wärmer geworden ist, sollten Sie den Nullabgleich erneut durchführen! Für Langzeitprüfungen wie Burn-in-Tests empfehlen wir, den Laser zu blockieren und alle vier Stunden einen Nullabgleich durchzuführen, um Temperaturänderungen zu berücksichtigen.

SCHRITT 7 – LASER EIN: WÄRMEN SIE IHREN GENTEC-EO-LEISTUNGSDETEKTOR VOR (1 MINUTE)

Dies nimmt viel weniger Zeit in Anspruch, wenn die Prognosefunktion des Detektors aktiv ist, da wir dann – wie bei kleineren Detektoren wie dem UP19K-15S-H5-D0 – eine genaue Messung sogar innerhalb von nur 1 Sekunde erhalten können. Die Prognosefunktion ist eine Tuningmaßnahme in der Elektronik des Detektors zur Vorhersage des zukünftigen Messwertes: Sie ist in den meisten Fällen zuverlässig und beschleunigt die Anlaufzeit des Gerätes drastisch.

Wir empfehlen Ihnen, mindestens 1 Minute zu warten, da wir wissen, dass sich nach einer Minute die Leistung stabilisiert. Wenn Sie so vorgehen möchten wie wir bei Gentec-EO, dann beachten Sie bitte, dass wir beim Kalibrieren Ihres Leistungsmessers bis zu 12 Minuten unter dem Laser warten, bevor wir die Sache abschließen.  

Um die Stabilität zu erhöhen, können Sie eine Gleitzeitperiode von 5 Sekunden festlegen, um die Leistung von Langzeitprüfungen wie Burn-in-Tests zu verbessern.

PUNKTE, DIE SIE GENAU ÜBERPRÜFEN SOLLTEN, WENN SIE DIE LASERLEISTUNG MESSEN

Ein ziemlich häufiger Fehler, den wir sehen, betrifft den Wellenlängenkorrekturfaktor und dessen Anwendung bei anderen Wellenlängen als 1064 nm. Beachten Sie bitte, dass der Detektor einen nach NIST-Standards kalibrierten Empfindlichkeitswert hat, der einem Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm entspricht. Befindet sich Ihr Laser in einem anderen kalibrierten Spektralbereich und nicht bei 1064 nm, so ist der Speicherchip des Detektors mit einem entsprechenden Korrekturfaktor versehen, der bei diesen Messungen berücksichtigt werden muss. Wenn Sie gemeinsam mit dem Detektor einen Gentec-EO-Monitor verwenden, kann die Betriebswellenlänge des Lasers einfach über die Benutzeroberfläche ausgewählt werden.

Ein weiterer Schritt, der immer nützlich ist, besteht darin, die ordnungsgemäße Durchführung des Nullabgleichs sicherzustellen. Die Raumtemperatur könnte beispielsweise ansteigen, während sich der Laser erwärmt. Die Messwerte sollten sich ähnlich sein. Die Wiederholpräzision unserer Leistungsmesser liegt innerhalb von ±0,5 %, sodass Sie eine weitere Messung vornehmen sollten, falls die Ergebnisse außerhalb dieser Toleranz liegen. Ist der Laser auch langfristig stabil?

Das war’s schon! Jetzt wissen Sie, wie man die Laserleistung wie ein Experte in nur wenigen einfachen Schritten misst. Sollten Sie weitere Fragen haben, wenden Sie sich bitte an einen Vertriebsexperten von Gentec-EO oder kontaktieren Sie unseren Kundensupport.


Gentec-EO
Gentec Electro-Optics ist auf die Messung und Analyse von Laserstrahlen und Terahertzquellen spezialisiert. Mit einer einzigartigen 45-jährigen Erfolgsbilanz in den Bereichen Innovation, Entwicklung und Bereitstellung modernster Technologien für den Lasermarkt ist Gentec-EO zum Experten für Laserstrahlmessung geworden. Für alle Arten von Laseranwendungen – in der Industrie, in Krankenhäusern, in Laboren, in Forschungszentren – bietet Gentec-EO das breiteste Spektrum an Standard- und kundenspezifischen Lösungen und ist heute und in Zukunft Ihr Partner für Technologien der Laserstrahlmessung.
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