간단한 7단계로 레이저 파워를 정밀하게 측정하는 방법

레이저 파워 미터에서 가능한 가장 정확한 계측을 얻는 방법이 궁금하십니까? 또는 레이저 전문가와 동일한 방식으로 파워 계측을 수행하는 방법에 대한 간단한 단계별 지침을 원하고 계십니까?

더 이상 궁금해하지 않아도 됩니다! 이 빠른 가이드는 Gentec-EO 열 레이저 파워 미터를 사용하여 레이저 파워를 정밀하게 측정하는 방법을 정확하게 알려줍니다. 아래 단계를 따르십시오. 포토다이오드 검출기가 있는 경우에도 걱정하지 마십시오. 해당 검출기를 다루는 또 다른 블로그 게시물이 있습니다.

1단계 - 파워 계측을 시작하기 전에 먼저 레이저를 발사하고 레이저가 안정적인지 확인(20~30분)

파워를 측정하기 전에 먼저 레이저가 안정점에 도달할 때까지 기다려야 합니다. 이는 일반적으로 20~30분 정도 걸립니다. 이렇게 하는 이유는 무엇입니까? 광학 부품의 특성은 레이저가 환경과 평형 상태에 도달하는 동안에 시간 경과에 따라 변하는 경향이 있습니다. 이러한 이유로 그 시점 이전에 레이저를 사용해서는 안 됩니다.

아래 이미지에서 볼 수 있듯이 파워 출력은 자연스럽게 감소합니다. 이것이 바로 차례로 테스트된 두 검출기가 서로 다른 측정값을 얻은 이유입니다.

 measure laser power chart 1

2단계 - 사양 내에서 검출기를 사용하는지 확인

레이저에 레이저 파워 검출기만 사용할 수는 없습니다. 모든 검출기에는 고유한 사양 세트가 있으며, 정밀한 계측을 원하는 경우 레이저 사양에 가장 적합한 검출기를 사용해야 합니다. 가장 일반적인 사양에는 평균 파워, 파워 밀도, 에너지, 에너지 밀도, 반복률 등이 포함됩니다.

레이저 파워 검출기 선택을 확인하는 가장 간단한 방법은 PRODUCT FINDER 도구를 사용하는 것입니다. 또는 Gentec-EO 담당자에게 문의하시면 언제든 기꺼이 도와드릴 것입니다.

달리 도움이 필요하지 않다면 다음 단계를 진행하십시오. 지침을 따르기만 한다면 안전하게 작업하고 빔을 확장할 수 있습니다!

3단계 - 빔 크기가 광학 조리개의 40%~60%인지 확인

이것은 열이 완전히 흡수되어 파워 미터로 전달되도록 하는 가장 좋은 방법입니다. 흡수체 뒤의 검출 소자는 크고 대칭적이므로 모든 조리개 영역을 사용하십시오! 빔이 너무 작으면 계측 과정 중에 검출기가 손상될 확률이 높아집니다.

의문스러운 점이 있다면 다음 그래프를 참조하십시오.

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

그래프는 H 타입 흡수체에만 적용됩니다. 다른 흡수체에 대한 자세한 내용은 사용자 매뉴얼을 참조하십시오.

4단계 - 레이저 켜기: Gentec-EO 레이저 파워 검출기 가열(2분)

여기에서(파워 검출기의 경우) 열 전달을 측정한다는 점을 염두에 둔다면 검출기가 주위 환경과 동일한 온도에 있지 않으면 계측에 부정적인 영향을 미칠 것이라는 것을 알 수 있습니다. 다시 말하자면, 파워 검출기는 항상 열을 전달합니다. 헤드가 주변 환경과 다른 온도에 있을 경우 더욱더 그렇습니다.

이 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 가열하는 것입니다. 2분이면 검출기가 가열되고도 남습니다.

레이저 전문가 힌트: 최대 평균 파워가 30W와 같은 작은 파워 헤드의 경우 이 단계를 1분 안에 수행할 수 있습니다.

5단계 - 레이저 끄기: 레이저 빔 차단(2분)

레이저 빔을 차단하면 헤드가 온도 평형 상태에 도달하게 됩니다. 이제 열 디스크는 열을 케이스로 전달하거나 팬이 켜져 있는 상태에서 또는 수냉식으로 정상적이며 자연스러운 속도로 열을 전달합니다. 레이저에 노출되었을 때 동일한 속도로 열을 전달합니다. 2분이면 충분하며 30W 이하를 사용할 수 있는 헤드의 경우 1분이면 충분합니다.

레이저 전문가 힌트: 파워 미터가 스탠드와 함께 제공된 경우 그럴만한 이유가 있습니다. 물이나 팬 냉각이 없는 경우에도 공기가 자유롭게 흐르도록 하고 대류를 통해 장치를 냉각시키려면 검출기 주위에 공간이 필요합니다.

팬 냉각식 헤드를 사용하는 경우 공기가 흐를 수 있도록 검출기 뒤에 약간의 공간이 필요합니다.

6단계 - “제로잉” 수행

모니터에서 제로잉 기능을 사용하면 제로 레벨이 자동으로 정의됩니다. 물론 이는 레이저가 현재 작동하지 않고 환경이 열과 관련하여 안정적일 때 발생합니다.

이 경우 다음과 같이 주목해야 할 2가지 사항이 있습니다.      

  1. 레이저를 차단하는 작업에 주의하십시오. 인간의 손은 레이저 셔터가 아닙니다.
  2. “제로잉”은 너무 많이 수행할 수 없습니다. 계측이 약간 벗어났거나 기온이 올라서 실온이 동일하지 않다는 의심이 들면 제로잉 프로세스를 다시 수행해야 합니다! 번인과 같은 장기 테스트의 경우 레이저를 차단하고 온도 변화를 고려하여 4시간마다 제로잉을 수행하는 것이 좋습니다.

7단계 - 레이저 켜기: Gentec-EO 레이저 파워 검출기 가열(1분)

UP19K-15S-H5-D0와 같은 소형 검출기에서는, 1초 안에 정밀한 계측을 얻을 수 있는 예상 기능이 켜져 있는 검출기의 경우 이 시간이 훨씬 적게 걸립니다. 예상은 미래의 계측 값을 예측하기 위해 검출기의 전자 장치에서 수행되는 튜닝입니다. 대부분의 상황에서 예상은 신뢰할 수 있으며 장치의 상승 시간을 크게 단축합니다.

1분 후에 파워가 안정적으로 유지된다는 것을 알고 있으므로 1분 이상을 기다리는 것이 좋습니다. Gentec-EO에서 수행하는 것과 동일한 작업을 수행하려면 다음 사항을 알고 있어야 합니다. 즉, 파워 미터에 대한 보정을 수행할 때 마무리하기 전에 먼저 레이저 하에서 최대 12분을 기다릴 수 있습니다.  

안정성을 높이기 위해 이동 평균 시간을 5초로 설정하여 장시간 번인과 같은 테스트의 성능을 높일 수 있습니다.

레이저 파워를 측정할 때 다시 한번 확인해야 할 사항

꽤 자주 목격되는 실수는 파장 보정 계수 그리고 1,064nm가 아닌 다른 파장에서 사용하는 방식에 관한 것입니다. 검출기에는 1,064nm 레이저에 유효한 NIST 추적 가능 감도 값이 있다는 점을 명심해야 합니다. 레이저가 검출기의 보정된 스펙트럼 범위 내 어딘가에 있지만 1,064nm에 있지 않은 경우 개별 파장 보정 계수는 검출기의 메모리 칩에 저장되어 있으며 이러한 계측을 수행할 때 이를 고려해야 합니다. 검출기와 함께 Gentec-EO 모니터를 사용할 때 인터페이스에서 레이저의 작동 파장을 선택하면 프로세스가 자동으로 수행됩니다.

제로잉 프로세스가 적절하게 수행되었는지 확인하는 데 항상 유용한 또 다른 단계가 있습니다. 레이저가 예열되었을 때 실온이 상승했을 수 있습니다. 계측들은 서로 비슷해야 합니다. 파워 미터의 반복도는 ±0.5%이므로 한 계측 세션에서 다른 계측 세션 간의 차이가 이보다 더 높다면 확인 메시지가 표시됩니다. 시간이 지나도 레이저가 실제로 안정적입니까? 그렇다면 좋습니다.

이상으로 글을 마칩니다! 이제 몇 가지 간단한 단계만으로 전문가처럼 레이저 파워를 측정하는 방법을 알게 되었습니다. 추가로 궁금한 사항이 있다면 언제든지 Gentec-EO 담당자에게 연락하거나 고객 지원에 문의하시기 바랍니다.


Gentec-EO
Gentex Electro-Optics는 레이저 빔, 테라헤르츠급 광원 계측 분석과 관련된 전문지식을 보유하고 있습니다. 45년 간의 우수한 혁신 실적을 가지고 있으며 레이저 기기 시장에서의 최첨단 기술의 개발, 보급자인 Gentec-EO는 레이저 빔 계측 분야의 전문가로 거듭났습니다. 제조업에서 의료, 실험실, 연구소 등 레이저 응용 기술을 망라하는 Gentec-EO는 규격품과 주문제작 옵션 모두 완비하고 있습니다.
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