热电式光功率计相关原理

热电式功率计通常主要由热电堆型探头和功率计表头组成，热电堆型光功率计是利用激光的热效应和金属的热电效应研制，可测量动态、静态温差。热电堆探测器技术的基本原理是塞贝克效应，当两种不同的导体两端相接，并且两个接点处于不同的温度（热端和冷端）时，导体内部载流子会由热端向冷端迁移，从而在两个导体构成的电路内产生电动势。这种电动势被称作温差电动势。通常把两种材料的这种组合称为热电偶，其产生温差电动势的效应被称为塞贝克效应，也叫第一热电效应。

图1 塞贝克效应的示意图

将若干个同一类型的热电偶串联起来就可以形成热电堆。图２为热电堆探测器的工作原理示意图。一般在热电堆的热端加一层吸收层（高吸收率的黑色物体）。当激光投射到吸收层上时，吸收体几乎吸收全部辐射功率而升高温度，每个热电偶的热端温度随之升高，产生温差电动势。热电偶串联使得输出的温差电压信号累加放大。热电堆输出的温差电压信号的大小反映了激光辐射的功率大小。在相同的辐照条件下，与单个热电偶相比，热电堆可以提供更大的温差热电势。

图２ 热电堆探测器的工作原理示意图