热释电传感器物理 热释电能量传感器的典型操作。 图1：热释电能量传感器的典型操作。 热释电光能传感器 典型热释电传感器的结构及其工作输出如图1所示。热释电材料通常是结晶的，即使没有外加电压，也具有电极化。入射激光脉冲加热晶体，使材料膨胀并产生偏振变化。电荷积聚在晶体的相对表面上，产生电流给电容器充电。这个充电电容会产生一个电压，其振幅变化与原始激光脉冲能量成正比。由于产生电流的是温度的变化，热释电探测器只对脉冲或调制辐射作出响应。它们对辐射变化的反应比热电堆快得多，并且不受稳定背景辐射的影响。热电探测器的响应取决于热时间常数（由热质量和从元件到其周围的热连接控制）和电时间常数（探测器电路的有效电阻和电容）。因此，具有小热质量的小型探测器可以具有非常快速的响应。在热释电传感器中，为了在很宽的光谱范围内获得均匀的吸收，通常会添加一层黑色涂层。然而，这种涂层增加了探测器的热质量，从而降低了频率响应。这导致了时间响应与灵敏度的权衡。 热释电探测器通常用于测量脉冲激光的能量，其中脉冲的宽度可以从fs到ms变化，能量可以从亚μJ到J变化。如辐射测量中所讨论的，选择能量探测器的热和电时间常数，以便将每个脉冲集成。输出电压的峰值是探测器产生电荷的量度，因此也是脉冲能量的量度。电荷在下一个脉冲到达之前消散。积分时间或下降时间对脉冲之间的最小间隔或可精确测量的最大重复率施加限制。热释电传感器可以用来测量低水平连续波或准连续波光源的功率。为了实现这一点，在探测到辐射之前，必须对其进行调制或斩波，以便探测器产生交流输出信号。由于探测器的频率响应比测量脉冲辐射的频率响应低得多，因此增加的灵敏度通常会在这种结构中产生更高的动态范围。 脉冲能量方程 方程3。能量密度或注量（F）。 相关主题 光学传感器 辐射测量 热电堆传感器物理 光电二极管传感器物理 光束特性 LED特性 激光束空间分布 激光束剖面测量