Sensores Coherent

Termopila

Los sensores de Termopila son utilizados en una amplia gama de experiencias y son adecuados para el análisis de diversos tipos de láseres. Se destacan para la medición de: potencia de láseres continuos, potencia promedio de láseres pulsados, y usualmente son utilizados para integrar la energía de pulsos anchos.
Esta clase de sensores consiste en un disco de Termopila que absorbe la radiación del láser y una termocupla que convierte la diferencia de temperatura entre el medio absorbente y el disipador en una señal eléctrica. Luego gracias a la calibración se obtienen mediciones fieles de potencia.
Los sensores de Termopila operan en un amplio rango de potencias, a diferencia de los sensores semiconductores que se saturan a partir de un umbral. El rango espectral del sensor depende del recubrimiento aplicado para absorber la energía del láser; y en la mayoría la respuesta es prácticamente plana desde el ultravioleta al infrarrojo. Estos sensores tienen tiempos de respuesta del orden de varios segundos para el caso de sensores de baja potencia y por arriba del minuto en sensores para el orden del kilowatt. Cuando se combina un sensor con un medidor Coherent (y gracias a un algoritmo provisto por el mismo) se obtienen tiempos de respuesta del orden del segundo.
Coherent ofrece dos líneas de sensores de Termopila. La línea "Modelo PM" utiliza un tradicional disco de termopila que provee mediciones de potencia. La línea "Modelo LM" utiliza un disco especial de Termopila al que se le acoplan cuatro termocuplas en cuatro cuadrantes, de manera de proveer información de la posición del haz, además de la medición de potencia.


Semiconductores / ópticos

Los sensores semiconductores convierten los fotones incidentes es corriente eléctrica que es medida con los medidores Coherent. Los fotodiodos utilizados en estos tipos de sensores ofrecen gran sensibilidad y bajos niveles de ruido, pudiendo detectar niveles de potencia muy bajos. Encuentran su nivel de saturación en aproximadamente 1W/cm2, por lo que se necesitan filtros atenuadores cuando se opera por arriba de ese umbral.
Los fotodiodos tienen tiempos de respuesta rápidos, por lo tanto son convenientes para la puesta a punto y maximización de la potencia de los láseres. El rango espectral es más limitado respecto a sensores de otra tecnología. Los sensores ópticos/semiconductores se limitan a mediciones de potencia de láseres continuos.


Pyroeléctricos

Los medidores de energía de Coherent utilizan los sensores pyroeléctricos EnergyMax para medir la energía de un pulso láser. El mismo genera una gran carga eléctrica debido a un pequeño cambio en temperatura. El circuito del sensor activo convierte la carga del sensor en tensión que puede ser medida mediante un circuito especial o un medidor Coherent. Los sensores pyroeléctricos operan exclusivamente con láseres pulsados.
Pueden ser utilizados para frecuencias de pulsado por encima de los 10 KHz y pulsos de energía mayores a 1 J.


Elección del sensor

Las siguientes tablas nos ayudan a determinar qué tipo de sensor necesitamos en base al láser, la medición que necesitamos, y el rango espectral del sensor.