激光损伤阈值自动测量装置及实验

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作者 陈超 杨斌 +5 位作者 于东钰 阴万宏 宫经珠 李辉 王楠茜 杨科 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第4期852-858,共7页

设计并搭建了一套1064 nm、532 nm的双波长光学元件激光损伤阈值自动测量装置,用于光学元件膜层激光损伤阈值的自动化检测。装置主要由脉冲激光光源、光束参数诊断组件、损伤在线诊断组件、待测件扫描运动平台和控制系统组成。整个测量... 设计并搭建了一套1064 nm、532 nm的双波长光学元件激光损伤阈值自动测量装置,用于光学元件膜层激光损伤阈值的自动化检测。装置主要由脉冲激光光源、光束参数诊断组件、损伤在线诊断组件、待测件扫描运动平台和控制系统组成。整个测量装置和测量过程由基于Labview编制的计算机综合测量软件自动控制,可实现损伤阈值在0.1 J/cm^(2)~100 J/cm^(2)能量密度范围内的自动测量,并利用该装置对1064 nm增透膜和铝反射膜样品进行了测量,得到损伤阈值分别为27.09 J/cm^(2)和3.21 J/cm^(2),相对不确定度分别为3.91%和5.61%。 展开更多

关键词 自动测量 激光损伤阈值 1-on-1 能量密度 相对测量不确定度

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测量大口径光学元件反射率用精密扫描系统误差分析

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作者 张彪 张金玉 +5 位作者 吉晓 段园园 吴磊 黎高平 于东钰 阴万宏 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第2期380-385,共6页

为测量高能激光传输系统中大口径高反射率光学元件的反射率,设计了一种大口径光学元件二维扫描的精密测量系统。介绍了该系统的结构及其工作原理,分析了影响系统测量精度的因素,从理论上分析了扫描系统的系统误差对测量精度的影响,结果... 为测量高能激光传输系统中大口径高反射率光学元件的反射率,设计了一种大口径光学元件二维扫描的精密测量系统。介绍了该系统的结构及其工作原理,分析了影响系统测量精度的因素,从理论上分析了扫描系统的系统误差对测量精度的影响,结果表明在垂直于光束传播方向上,水平偏差在0.29 mm时,测量误差在10^(-6)量级;腔长的变化量较小时,可通过对衰荡腔腔镜的调节,实现对旋转轴偏差的补偿及对系统的精细调节。通过拟合处理光强与时间的数据得到对应的一次指数函数拟合曲线,并通过计算得到衰荡时间和反射率,经过对比分析可知,该误差分析方法能比较有效地测量腔镜的反射率,并能减小实验数据本身带来的误差。 展开更多

关键词 光学测量 超高反射率 光腔衰荡 测量精度 大口径

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一种大功率宽波段激光束散角的校准测试方法

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作者 段园园 吉晓 +5 位作者 阴万宏 于东钰 张金玉 张彪 宋一兵 黎高平 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第2期450-455,共6页

在大功率激光系统的评价与分析中,激光器的光束品质是系统光束品质的决定性因素,也是激光器验收、鉴定的重要指标,其中束散角是判别激光光束质量的重要参数。本系统测试激光波长的范围比较宽,一般在0.532μm~10.6μm之间,没有合适的探... 在大功率激光系统的评价与分析中,激光器的光束品质是系统光束品质的决定性因素,也是激光器验收、鉴定的重要指标,其中束散角是判别激光光束质量的重要参数。本系统测试激光波长的范围比较宽,一般在0.532μm~10.6μm之间,没有合适的探测器能够覆盖整个波段,所以采用了一种新的方法来解决宽波段束散角的测量问题。选用CCD成像和扫描狭缝相结合的方法来实现宽波段激光光束束散角的测量,可见光和近红外波段(0.532μm~1.2μm)激光光束采用CCD法测量激光束散角,中红外波段(1.2μm~10.6μm)激光光束采用扫描狭缝法测量激光束散角。两种方法的结合可以较为精确地测量出不同波段的激光束散角。 展开更多

关键词 大功率激光 光束品质 激光束散角 扫描狭缝 CCD成像

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光压型高功率激光测量装置的测量重复性研究

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作者 赵利强 孙振山 +3 位作者 于东钰 杨宏 张云鹏 孙青 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期382-389,共8页

测量重复性是光压测量装置的最大不确定度分量,直接影响测量结果的准确性。为了在高功率激光测量过程中提高功率测量的准确度,搭建了基于光压的高功率激光测量装置,进行了质量测量重复性实验和激光功率测量重复性实验,对两个实验的结果... 测量重复性是光压测量装置的最大不确定度分量,直接影响测量结果的准确性。为了在高功率激光测量过程中提高功率测量的准确度,搭建了基于光压的高功率激光测量装置,进行了质量测量重复性实验和激光功率测量重复性实验,对两个实验的结果进行了比较分析。实验结果显示,光压测量装置的测量重复性随被测质量和被测功率的增大而逐渐降低,表明光压方法在测量高功率激光时更具优势。在激光功率测量重复性实验中,由于避免了偏载和气流扰动的影响,因此激光功率测量重复性优于根据等效质量计算的测量重复性。研究结果对后续进一步提高光压方法的测量准确度具有指导意义。 展开更多

关键词 高功率激光 光压 测量重复性 质量

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激光损伤阈值测量装置同步触发模块研究

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作者 杨科 薛媛元 +8 位作者 贾波 白宣庆 于东钰 陈超 赵俊成 宫经珠 杨斌 李辉 陈娟 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第6期1228-1235,共8页

损伤阈值测量装置是强激光技术的重要技术指标,主要用于强激光光学元件的研制和测试,而同步触发模块作为模块之间时序的控制器,是研制损伤阈值测量装置的关键技术之一。介绍了一种用于激光损伤阈值测量装置的同步触发模块及方法。设计... 损伤阈值测量装置是强激光技术的重要技术指标,主要用于强激光光学元件的研制和测试,而同步触发模块作为模块之间时序的控制器,是研制损伤阈值测量装置的关键技术之一。介绍了一种用于激光损伤阈值测量装置的同步触发模块及方法。设计了基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)为主控芯片的硬件方案,通过上位机操控软件设置同步触发参数,来控制各路输出同步信号的宽度和各路信号之间的时序,可极大提高同步触发的精度和效率。通过实验验证,同步脉冲信号之间的调节精度为2 ns,同步脉冲信号的最小宽度为10 ns,满足激光损伤阈值测量装置的要求。 展开更多

关键词 损伤阈值 同步触发 FPGA

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太赫兹微弱信号检测系统噪声处理方法研究 被引量：8

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作者 于东钰 杨鸿儒 李宏光 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1101-1104,共4页

为了能够量化物体太赫兹辐射的大小,对黑体辐射中的太赫兹信号进行测量,使测量系统处于真空状态下,并且使用液氮制冷来屏蔽外界杂散辐射。黑体辐射的太赫兹信号由卡塞格林系统聚焦于探测器上。探测器的输出信号用锁相放大器进一步处理,... 为了能够量化物体太赫兹辐射的大小,对黑体辐射中的太赫兹信号进行测量,使测量系统处于真空状态下,并且使用液氮制冷来屏蔽外界杂散辐射。黑体辐射的太赫兹信号由卡塞格林系统聚焦于探测器上。探测器的输出信号用锁相放大器进一步处理,并观察不同时间常数下锁相放大器的输出信号。实验结果表明:当黑体温度为323k时,实验装置使用液氮制冷前后的测量结果有所不同,前后相差约3μv左右。时间常数对输出结果影响也很大,实验使用3s比较合适。由于噪声来源复杂、噪声水平很高,黑体在太赫兹波段辐射能量极为微弱,所以系统对温度分辨率要求不是很高。 展开更多

关键词 太赫兹 微弱信号 噪声 锁相放大器

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基于光压原理的大功率激光功率测量 被引量：2

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作者 于东钰 俞兵 +8 位作者 吕春莉 董再天 杨科 宫经珠 段园园 陈超 张魁甲 黎高平 郑波 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期798-802,共5页

大功率激光功率测量常用量热法,但溯源复杂。介绍了具有较高测量精度的基于光压原理的大功率激光功率测量方法,设计了利用1/10^(5)精度天平大功率激光测量实验,测试了基于GaAs半导体材料制作的反射镜的反射率及损伤阈值,确定了基于GaAs... 大功率激光功率测量常用量热法,但溯源复杂。介绍了具有较高测量精度的基于光压原理的大功率激光功率测量方法,设计了利用1/10^(5)精度天平大功率激光测量实验,测试了基于GaAs半导体材料制作的反射镜的反射率及损伤阈值,确定了基于GaAs半导体材料反射镜的相关性能。得到了普通实验室条件下的功率测量重复性及线性,验证了1/10^(5)精度天平用于大功率激光测量的可行性。通过实验结果结合理论计算,得出利用1/10^(5)精度天平的光压测量功率的测量上限可以达到3×10^(4)W以上。 展开更多

关键词 大功率激光 光压 天平 损伤阈值

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滤光辐射计测量黑体的温度 被引量：1

8

作者 于东钰 张魁甲 +5 位作者 吴遥 朱银生 吴沛 阴万宏 李四维 岳文龙 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期862-866,共5页

介绍了黑体温度测量的溯源途径及方法,分析了探测器绝对光谱响应、透镜透过率及面积效应等对黑体温度测量的影响,试验测量结果表明黑体温度可以通过标准探测器进行量值传递并溯源。与传统溯源方法相比,利用标准探测器进行量值传递测量... 介绍了黑体温度测量的溯源途径及方法,分析了探测器绝对光谱响应、透镜透过率及面积效应等对黑体温度测量的影响,试验测量结果表明黑体温度可以通过标准探测器进行量值传递并溯源。与传统溯源方法相比,利用标准探测器进行量值传递测量精度可提升一个数量级,达到0.8%的水平。 展开更多

关键词 辐射温度 面积效应 绝对光谱响应 透镜透过率

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飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形测试技术 被引量：15

9

作者 吴磊 阴万宏 +5 位作者 俞兵 董再天 薛媛元 陈娟 于东钰 吴沛 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期291-299,共9页

飞秒激光在激光核聚变、卫星精密测距、激光微加工等领域具有重要的应用前景,同时也是产生太赫兹波的主要泵浦源。介绍了国内外飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形的测试方法,比较了自相关法、频率分辨光学快门法、光谱相位相干直接电场重构法... 飞秒激光在激光核聚变、卫星精密测距、激光微加工等领域具有重要的应用前景,同时也是产生太赫兹波的主要泵浦源。介绍了国内外飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形的测试方法,比较了自相关法、频率分辨光学快门法、光谱相位相干直接电场重构法的优缺点。自相关法具有脉宽测量范围广、结构简单等特点,但不具备脉冲波形测试能力。光谱相位相干直接电场重构法对待测激光光束质量要求较高,不适合大量程范围激光脉宽快速测量。为满足10fs～5ps大量程范围超短激光脉冲宽度和脉冲波形的测试需求,采用自相关法及二次谐波频率分辨光学开关法研制飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形测试仪,时间分辨率优于2fs。 展开更多

关键词 飞秒激光 脉冲宽度 脉冲波形 测试

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窄带光谱滤光法探测低温黑体太赫兹辐射 被引量：15

10

作者 李宏光 杨鸿儒 +1 位作者 薛战理 于东钰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1410-1416,共7页

为了准确探测低温黑体的太赫兹辐射,研究了黑体的红外辐射和太赫兹各波段辐射的差异,构建了低温黑体太赫兹辐射探测装置,提出在该装置中采用窄带光谱滤光法抑制红外辐射和透过窄带太赫兹光谱。根据普朗克公式计算并对比了各波段太赫兹... 为了准确探测低温黑体的太赫兹辐射,研究了黑体的红外辐射和太赫兹各波段辐射的差异,构建了低温黑体太赫兹辐射探测装置,提出在该装置中采用窄带光谱滤光法抑制红外辐射和透过窄带太赫兹光谱。根据普朗克公式计算并对比了各波段太赫兹辐射及红外辐射的亮度值,理论数据显示223～323K的低温黑体的红外辐射亮度是太赫兹辐射亮度的4～10倍。将在某一窄波长带宽范围内具有高透射比的太赫兹窄带光谱滤光片放置在黑体太赫兹辐射装置的探测器前,滤除红外辐射,并对黑体的太赫兹辐射量进行光谱分段探测实验。根据实验结果计算了黑体在不同太赫兹窄波段的辐射探测值的标准偏差,并对实验结果与黑体太赫兹辐射亮度理论计算值进行了比较。结果显示,窄带光谱滤光法可以实现低温黑体的太赫兹窄带辐射亮度探测。 展开更多

关键词 黑体太赫兹探测 窄带光谱滤光法 锁相 真空低背景通道

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高能高功率激光参数测量技术研究 被引量：10

11

作者 黎高平 陈超 +4 位作者 李栋 吴磊 张彪 于东钰 阴万宏 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期645-650,共6页

简述了高能高功率激光技术的发展现状及其计量测试需求,介绍了近年来开展的高能高功率激光参数计量测试研究取得的进展,给出激光功率能量、时域参数和空域参数等测量原理和方法。指出了高能高功率激光参数测量面临的主要问题及需要突破... 简述了高能高功率激光技术的发展现状及其计量测试需求,介绍了近年来开展的高能高功率激光参数计量测试研究取得的进展,给出激光功率能量、时域参数和空域参数等测量原理和方法。指出了高能高功率激光参数测量面临的主要问题及需要突破的关键技术,包括大动态范围功率能量"无畸变"衰减技术、激光功率能量现场测量技术和功率能量计溯源及后向散射补偿方法等。 展开更多

关键词 功率能量 时域参数 空域参数 测量

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空间激光通信系统动态跟瞄参数测试方法研究 被引量：9

12

作者 吴磊 郝淑杰 +4 位作者 解宣梅 黎高平 俞兵 于东钰 阴万宏 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期762-766,共5页

跟瞄精度是空间激光通信系统捕获、跟踪和瞄准(acquisition,tracking and pointing,ATP)分系统的重要指标参数之一,其准确测量是评估空间激光通信系统远距离通信性能的关键。介绍了空间激光通信系统ATP分系统跟瞄精度的测试方法,设计了... 跟瞄精度是空间激光通信系统捕获、跟踪和瞄准(acquisition,tracking and pointing,ATP)分系统的重要指标参数之一,其准确测量是评估空间激光通信系统远距离通信性能的关键。介绍了空间激光通信系统ATP分系统跟瞄精度的测试方法,设计了一种基于平行光管法的空间激光通信系统动态瞄参数测量装置,分析和讨论了影响动态跟瞄精度测量不确定度的因素。试验表明,该测量装置在100Hz振动频率条件下,ATP分系统稳定精度测量不确定度达到1.9μrad(k=2),可用于空间激光通信系统ATP分系统跟瞄参数检测以及远距离激光通信性能评估。 展开更多

关键词 空间激光通信 跟踪瞄准 稳定精度 测试方法

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高能激光远场辐照度分布测量技术及其进展 被引量：6

13

作者 陈超 黎高平 +3 位作者 张彪 吴磊 于东钰 阴万宏 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期675-680,共6页

测量高能激光远场辐照度分布是评估激光武器系统性能指标的一个有效方法。对国内外现有的几种高能激光远场辐照度分布测量方法进行了比较和归纳,对各种技术的优点和缺点作了深入的分析,并对靶面抗损伤技术、取样衰减技术和功率密度定标... 测量高能激光远场辐照度分布是评估激光武器系统性能指标的一个有效方法。对国内外现有的几种高能激光远场辐照度分布测量方法进行了比较和归纳,对各种技术的优点和缺点作了深入的分析,并对靶面抗损伤技术、取样衰减技术和功率密度定标技术3项关键技术研究进展进行了介绍,在该基础上阐述了高能激光能量远场辐照度分布直接测量技术的发展趋势。 展开更多

关键词 高能激光 辐照度分布 抗损伤 取样衰减 发展趋势

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绝对吸收式激光能量计高准确度校准技术研究 被引量：6

14

作者 黎高平 杨鸿儒 +4 位作者 杨斌 岳文龙 阴万宏 于东钰 谢毅 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期438-440,458,共4页

采用量热法的高能激光能量计用于测量能量大于50kJ的连续波高能激光能量,通常用已知功率的连续激光开展激光能量计的光电校准需要激光照射时间超过20min,而由于热损失等原因,进行长时间激光能量校准时,校准不确定度高达12%。以量热式平... 采用量热法的高能激光能量计用于测量能量大于50kJ的连续波高能激光能量,通常用已知功率的连续激光开展激光能量计的光电校准需要激光照射时间超过20min,而由于热损失等原因,进行长时间激光能量校准时,校准不确定度高达12%。以量热式平面吸收高能激光能量计为模型,从理论上分析了热辐射、热对流对连续波高能激光能量测量结果的影响,得到了较准确的平面吸收腔激光能量计冷却数学模型,实现了能量计热损失补偿,并通过建立相应的实验装置验证了该模型,用其对装置的测量结果加以修正,可使光电校准的测量不确定度减小到1%以下。 展开更多

关键词 连续波高能激光 量热式激光能量计 热损失 平面吸收腔

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高精度激光微能量校准技术研究 被引量：6

15

作者 黎高平 刘国荣 +2 位作者 李四维 阴万宏 于东钰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期148-151,共4页

利用斩波器将连续激光斩波成为脉冲宽度μs量级重频脉冲激光,利用选单器将重频脉冲激光转变成单脉冲激光,从而实现变连续激光为单脉冲激光。由陷阱探测器测量连续激光的输出功率,高速APD、高增益PIN探测器作为波形探测器测量脉冲激光波... 利用斩波器将连续激光斩波成为脉冲宽度μs量级重频脉冲激光,利用选单器将重频脉冲激光转变成单脉冲激光,从而实现变连续激光为单脉冲激光。由陷阱探测器测量连续激光的输出功率,高速APD、高增益PIN探测器作为波形探测器测量脉冲激光波形,并通过示波器对脉冲宽度进行测量。依据测量得到的功率和波形就可得到脉冲激光能量,从而实现了0.2pJ激光微能量的测量和校准,通过不确定度分析,该装置的pJ激光能量测量不确定度达到了0.42%。 展开更多

关键词 微能量 连续激光 脉冲激光 校准 脉宽

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微弱激光功率能量校准技术发展与现状 被引量：2

16

作者 黎高平 阴万宏 +4 位作者 于东钰 李四维 吴磊 桑鹏 李涛 《宇航计测技术》 CSCD 2016年第5期32-38,共7页

功率和能量是微弱激光的两个基本参数,激光功率和能量测量一直是微弱激光参数计量中最基础的研究工作。文章总结了美国标准技术研究院(NIST)、英国国家物理实验室(NPL)以及中国国家计量院(NIM)在微弱激光功率能量计量方面的技术现状,重... 功率和能量是微弱激光的两个基本参数,激光功率和能量测量一直是微弱激光参数计量中最基础的研究工作。文章总结了美国标准技术研究院(NIST)、英国国家物理实验室(NPL)以及中国国家计量院(NIM)在微弱激光功率能量计量方面的技术现状,重点介绍了国防科技工业光学计量一级站在微弱激光功率能量计量方面已具备的条件,详细说明了所采用的测量原理以及所达到的测量范围和测量不确定度等技术指标。提出了微弱激光功率和能量计量的发展趋势和发展方向。 展开更多

关键词 激光微能量 功率 能量 计量校准

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高能激光光束质量β因子测量方法

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作者 阴万宏 董再天 +10 位作者 张云龙 王文涛 刘磊 陈豪远 段园园 吴磊 黎高平 于东钰 吴沛 俞兵 孙鹏程 《应用光学》 CAS 2024年第3期537-542,共6页

高能激光光束质量β因子测量装置主要用于强激光系统状态调试和综合性能参数诊断,用于评价激光系统出光性能以及远场光斑可聚焦的能力。针对接近衍射极限光束质量β因子测量过程中被测光斑在面阵相机上所占的像素点太少等缺陷,研究了采... 高能激光光束质量β因子测量装置主要用于强激光系统状态调试和综合性能参数诊断,用于评价激光系统出光性能以及远场光斑可聚焦的能力。针对接近衍射极限光束质量β因子测量过程中被测光斑在面阵相机上所占的像素点太少等缺陷,研究了采用聚焦显微放大与高精度扫描狭缝相结合的光束质量β因子测量方法,并对相关方案进行了分析计算。此外还设计了采用固定像差元件及平行光管光源组合的激光光束质量β因子测量结果验证方案,对研制的高能激光光束质量β因子测量装置进行了不确定度分析,测量不确定度优于10%。 展开更多

关键词 高能激光 β因子 测量方法 显微放大 扫描狭缝

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基于量热法的高功率激光功率测试技术

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作者 付永杰 于东钰 《应用光学》 CAS 2024年第3期522-528,共7页

针对高功率激光功率的测试,尤其是高功率激光器烤机时的长时间测量需求,设计了基于水冷却的激光功率测量方法。利用热敏电阻测量冷却水进水口和出水口的温差计算激光功率。利用有限元仿真软件建立了吸收腔热路结构的三维有限元模型,并... 针对高功率激光功率的测试,尤其是高功率激光器烤机时的长时间测量需求,设计了基于水冷却的激光功率测量方法。利用热敏电阻测量冷却水进水口和出水口的温差计算激光功率。利用有限元仿真软件建立了吸收腔热路结构的三维有限元模型,并对不同口径的冷却水路进行模拟仿真。测试结果表明,用该方法测试高功率激光功率,测量相对误差可以保证在1.6%以内。 展开更多

关键词 光学计量 高功率激光 量热法 长时间测量

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