TC-08溫度記錄儀在光學(xué)薄膜激光量熱吸收測試的應(yīng)用

　　摘要：在激光系統(tǒng)中，光學(xué)薄膜的抗激光強度較低，這是光學(xué)薄膜研究中最重要的問題之一。測量光學(xué)薄膜對強激光的熱吸收情況對于光學(xué)薄膜的性能研究具有重大意義，而TC-08是一款可靠靈活的溫度記錄儀。本文介紹了利用TC-08溫度記錄儀“接觸式”地測試光學(xué)薄膜激光量熱吸收的測試，大大地擴展了TC-08在光電行業(yè)的應(yīng)用。

　　1 引言

　　光學(xué)薄膜的應(yīng)用始于20世紀30年代。現(xiàn)代，光學(xué)薄膜已廣泛用于光學(xué)和光電子技術(shù)領(lǐng)域，制造各種光學(xué)儀器，它充斥著我們生活的方方面面，其性能的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品的性能。光學(xué)薄膜對激光量的熱吸收是衡量光學(xué)薄膜性能的一個重要參數(shù),特別是在強激光作用下，即使十分微弱的吸收也足以導(dǎo)致薄膜元件的破壞，因此有必要對光學(xué)薄膜的激光量熱吸收情況進行測試。為了達到測試的目的，溫度記錄儀顯得尤為重要。本文利用兩種不同的方式完成該項測試，包括“接觸式”和“非接觸式”測試，并給出測試的結(jié)果。中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所光電實驗室正是采用TC-08來測試光學(xué)薄膜對激光量的吸收情況，跟本文介紹的應(yīng)用相類似。

　　2 測試工具和測量原理

　　2.1 測試工具

　　1) TC-08溫度記錄儀：TC-08是一款八通道的熱電偶溫度記錄儀，由英國Pico研發(fā)生產(chǎn)，廣州虹科為國內(nèi)總代理商，專用于實時在線的溫度數(shù)據(jù)采集、顯示和存儲，以圖表，數(shù)據(jù)表或者文檔的形式查看數(shù)據(jù)。測量范圍-270℃至1820℃，精度±0.5℃，能夠存儲一百萬個數(shù)據(jù)點，其最大的特點是USB供電和通信，不需外部電源，非常適用于實驗室和現(xiàn)場溫度測量。

　　2)Ti32紅外熱像儀：Ti32是由福祿克研發(fā)生產(chǎn)的一款便攜式紅外熱像儀，用于測試一個面的溫度，可以查看完整的數(shù)據(jù)分析和報告，溫度測量范圍-20℃至+600℃，精度±2℃，手持式操作，電池供電，紅外熱像儀的應(yīng)用非常廣泛，只要有溫度差異的地方都有應(yīng)用。

　　2.2 測量原理

　　利用大功率激光器對光學(xué)薄膜進行照射，一部分激光自動反射出去，另外一部分激光則被光學(xué)薄膜吸收，光學(xué)薄膜由于吸收激光而溫度升高，照射一段時間后，薄膜自然冷卻。利用以英國Pico的TC-08溫度記錄儀為主，福祿克Ti32紅外熱像儀為輔的記錄整個過程中的溫度，TC-08能夠?qū)崟r在線繪制溫度曲線，并記錄溫度數(shù)據(jù)，通過熱力學(xué)理論得到光學(xué)薄膜對激光量的熱吸收情況，從而了解光學(xué)薄膜的性能[2]。圖1為理想測試曲線，圖2本次測試用的光學(xué)薄膜。

　　3 測量過程

　　圖3為測試整體裝置，大功率的激光器發(fā)射強激光照射在貼在鏡片的光學(xué)薄膜上，鏡片背面粘貼連接著TC-08在線溫度記錄儀的貼片式3至5條熱電偶線，“接觸式”地進行溫度測試，采集的數(shù)據(jù)直接顯示和保存在電腦上;在鏡片周圍利用Ti32紅外熱像儀，“非接觸式”測試鏡片背面的溫度。兩種方法進行對比驗證，保證更加準確的測試結(jié)果。TC-08連接的熱電偶線線長可以自行配置(最長20米)，測試地點跟觀測地點可以在不同的實驗室，如果您需要進行下一次測試，直接在電腦上選擇在此測試即可，十分方便。