тей, дБм прив'язаний до вату і не залежить від повного опору, служить для вимірювання абсолютної потужності. За допомогою формули (2.1) потужність, виражену в мВт, можна перевести в дБм.
, (2.1)
Розрізняють вимір абсолютної і відносної потужності: перше - використовується для визначення характеристик джерел і приймачів оптичного випромінювання, а друга - для вимірювання його ослаблення, посилення, зворотних і внесених втрат. Наприклад, вимірювання абсолютної потужності оптичного передавача або чутливості оптичного підсилювача (ОУ), дозволяє визначити запас потужності, а вимір відносної потужності дозволяє встановити втрати ОВ, коефіцієнта посилення ОУ та інші. Оптична потужність зазвичай визначається на основі вимірів електричної потужності, так як остання може бути точно визначена по струму і напрузі. Можна виділити дві основні групи вимірників оптичної потужності:
· вимірювачі потужності з термічними оптико-електричними вимірювальними перетворювачами (ТОЕІП), засновані на вимірі підвищення температури, викликаного оптичним випромінюванням;
· вимірювачі потужності з фотодіодами (ФД), засновані на використанні фотонів оптичного випромінювання, генеруючих пов'язані пари: електрон-дірка.
Хоча вимірювачі потужності на ФД мають невеликий діапазон робочих довжин хвиль, а також потребують абсолютної калібрування, вони використовуються частіше внаслідок своєї високої чутливості. Вимірювачі потужності на ТОЕІП краще використовувати в метрологічних лабораторіях зважаючи на їх високу стабільності та незалежності свідчень від довжини хвилі оптичного випромінювання в широкому динамічному діапазоні. Крім цього, самі ТОЕІП можуть бути безпосередньо перевірені за допомогою вимірювань електричної потужності.
Вимірники потужності з термічними оптико-електричними вимірювальними перетворювачів
Відомі різні принципи вимірювання оптичної потужності за допомогою ТОЕІП, найбільш поширений з них заснований на радіометричному методі заміщення, що є в загальному випадку методом автокалибровки. Відповідно до цього методу вимірювач потужності спочатку піддається впливу оптичного випромінювання, а потім випромінювання відсікається (за допомогою шторки або переривника) і замінюється електричним джерелом, потужність якого контролюється так, щоб підтримувати постійну температуру. Оскільки електрична потужність може бути виміряна з високою точністю, то забезпечується висока точність даного методу вимірювання оптичної потужності.
У цьому методі поглинаючий шар, наприклад, поверхню, покриту чорною фарбою, спочатку опромінюють падаючим світлом, а потім нагрівають його резистором, які мають контакт з поглинаючим шаром. Одна сторона резистора має ізольований шар срібла, покритого чорною фарбою для зрівнювання коливань температури. Температура вимірюється за допомогою термобатареи (послідовно з'єднаних термоелементів, розташованих у безпосередній близькості від срібної пластини), що виробляє напругу, пропорційне різниці температур між поглинаючим шаром і поверхнею з досить великою тепловою масою. Нелінійність методу не розглядається, тому що основою є досягнення рівності температур для двох типів збудження. Необхідно, однак, забезпечити наступне:
· необхідну площу поверхні з великою тепловою масою для підтримки постій...
