litv激光功率能量计的初步研究

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1、摘要在倾斜LaAl03或SrTi03单晶衬底上镀制超巨磁电阻(ColossalMagnetoresistance，简记为CMR)薄膜，薄膜具有激光感生热电电压(LaserInducedThermoelectricVoltage。简记为LITv)效应，并且LITv峰值与照射的激光功率或能量成较好的线性关系。据此，我们以CMR薄膜为探头元件，利用AT89C51单片机系统制作成外围电路，把LITV信号进行展宽，通过检测感生电压的峰值，来测量激光功率／能量的方法，设计并初步制作完成了激光功率馆＆量计器件。该仪器与传统的激光功率／厶＆量计相比，具有测量光谱范围宽、响应时闻快和制作成本低的特点。经过在24

2、8nm和308nm的准分子激光器上进行测试，获得了XlO档和X100档时激光功率／能量计的精度分别为8％和9．1％的结果。能景计显示值有一些波动，原因在于该仪器采样速率偏低(只有几千赫兹)，不能总是准确地采集到峰值。另外，我们还对探头的稳定性进行了研究。经过实验表明，当用150mJ左右能量的紫外激光照射时，探头是稳定的，当用200mJ左右能量的紫外激光照射时，探头将会受到损坏，为了要稳定可靠地测量200mJ以上的激光能量，我们必须在探头前面加一个衰减器。我们用不锈钢筛网制作了衰减器，选择不同目数的筛网或筛网几层叠加，制成了不同倍率的衰减器。这是我们的一个创新，它不受激光波长的限制，对大光束的激

3、光都适用。为了保护探头，我们选择MgF2作为保护膜材料，在LCMO薄膜上蒸镀了一层保护膜。实验表明，该薄膜在200mJ能量的激光照射下，性能仍然稳定，MgF2保护层增强了功能薄膜的稳定性。通过对该膜的线性关系测量，表明其IJTV峰值与激光能量仍然成较好的线性关系。最后，对LCSMO薄膜的性质进行了研究。通过对其LITV信号测量，发现其上升前沿和脉冲宽度都比LCMO薄膜小，可以用来制作更快响应的光探测器件；通过对其电阻一温度关系测量，它的金属一绝缘体转变温度为313K，在窒温附近，曲线较陡，最大电阻温度系数为1,6％，并且其电阻温度系数还有进一步提高的余地，因此，LCSMO薄膜还可用来制作Bol

4、ometer器件。关键词：CMR材料、uTV、探头、激光功率，能量计AbstractBasedonthefactthatCMRthinfilmsgrownonSrTi03orLaAl03vicinal-cutsubstratesdisplaythelaser-inducedthermoelectricvoltage(LITⅥeffect,andthelinearrelationshipbetweenpeakofLITVandlaserenergy／power,wehavefabricatedalaserenergy／Flower-meter,whichconsistsoflaser-respo

5、nseunit，thatis，thefilms，anddata-processingunit．Thepower-meterisdesignedfordirectlydisplayingtheenergyofpulsedlaser．Incomparisonwithcommerciallaserenergy／Flowermeter,thedevicehasadvantagesofresponsetobroadwavelength，fasterresponse—timeandlowcost．Accordingtotheresultsontheexcimerlaserof248nmand308nm，t

6、hedisplayedvalueshowsthatalineardependenceofthemeasuredlaserenergy．However’itcannotaccuratelyindicatetheexactlaserenergy，duetoitsbigfluctuation．ThereasonliesintheresponsespeedofthisinstrumenttosignalistoolowtoaccuratelycatchthepeakofLITVeachtime．Inordertomakeupforthisdisadvantage，weposedsomeideas：on

7、eistoimprovethesignal-processingunitofcircuitorreplacethecurrentmethod，whichisdirectiytOcatchthepeakofLITV,byintegratingforLITVsignal；theother(alreadyrealized)istorisethedata-collectingcardoftensoforh