Thorlabs S425C-L 表面吸收型热敏功率探头 0.19 – 20 µm 2 mW – 50 W

描述

Thorlabs S425C-L 是 Thorlabs C 系列（Thermal Power Sensors, C-Series）中的 50 W 连续波功率测量探头，基于热电堆（Thermopile, Thermal Surface Absorber）工作原理，在 190 nm – 20 µm 宽光谱范围内测量 2 mW – 50 W 的光功率，入光孔径 Ø25.4 mm，典型自然响应时间 0.6 s，分辨率 100 µW。需搭配 Thorlabs 功率计控制台（PM100D、PM100USB、PM100A、PM200、PM400、PM320E）使用。

S425C-L 采用高功率宽带吸收涂层（High-Power Broadband），吸收面几乎无背反射；孔径处为 SM1（1.035"-40）内螺纹，随机附SM1 外螺纹转接件，可直接接入Ø1" 镜筒、外部光学件、光纤转接器与光阑。冷却方式为自然对流（Convection），散热器可拆卸（松开两颗 3 mm 内六角 M4 螺钉，螺钉长16 mm），可加装风扇或水冷以扩展功率余量。壳体设两个 8-32（M4）螺纹孔用于立柱（post）安装，头部内置 NTC 热敏电阻监测探头温度。

作为表面吸收型（Surface Absorber）探头，S425C-L 的核心优势是不饱和——它测的是平均功率而非瞬时峰值，因此可安全承受高峰值、低占空比的脉冲光。适合 Diode、He-Cd、Ar-Ion、Kr-Ion、Dye、CO₂、Nd:YAG 等低中功率激光器的功率标定、光路损耗与透过率测量、光束功率监控，以及工业激光加工系统的在线功率监测。

核心规格参数

参数	数值	说明
探测器类型	Thermal Surface Absorber（热电堆表面吸收）	非光电二极管，不饱和，可承受高峰值脉冲
光谱范围	190 nm – 20 µm	覆盖紫外到中远红外，宽谱响应平坦
光学功率工作范围	2 mW – 50 W	连续波（CW）额定上限 50 W
间歇使用上限	75 W（曝光时间 ≤ 2 分钟）	不可当作连续功率使用
最大平均功率密度	1.5 kW/cm²	决定连续功率上限的关键指标
最大脉冲能量密度	0.3 J/cm²（1 ns 脉冲）；5 J/cm²（1 ms 脉冲）	短脉冲承受能力
分辨率	100 µW	用 PM400 表、关闭加速电路实测
线性度	±0.5%	全量程
测量不确定度	±3% @ 1064 nm；±5% @ 250 nm – 17 µm	前提为光斑直径 > 1 mm
响应时间	0.6 s（典型自然响应，0–95%）	加速电路在本型号上无法启用
入光孔径	Ø25.4 mm	SM1（1.035"-40）内螺纹
有效探测面积	Ø27 mm	表面吸收层直径
有效面积均匀性	±1%（光斑直径 > 1 mm）	小光斑测量需注意
吸收层 / 扩散层	High-Power Broadband（高功率宽带）	吸收面几乎无背反射
冷却方式	Convection（自然对流）	散热器可拆卸、可升级为风冷/水冷
探头温度检测	NTC 热敏电阻	由功率计控制台读取
连接器	D-Sub-9 Pin Male	C 系列智能连接器，内置 EEPROM 校准数据
兼容控制台	PM100D、PM100USB、PM100A、PM200、PM400、PM320E	控制台需单独选购
线缆长度	1.5 m	—
重量	0.71 kg	—
外形尺寸	100.0 mm × 100.0 mm × 58.0 mm（3.94" × 3.94" × 2.28"）	含散热器
安装螺纹孔	8-32（M4）两处	立柱（post）安装
孔径螺纹 / 转接件螺纹	SM1（1.035"-40）内螺纹 / SM1（1.035"-40）外螺纹	附SM1 外螺纹转接件
典型应用激光器	Diode、He-Cd、Ar-Ion、Kr-Ion、Dye、CO₂、Nd:YAG	低中功率激光器

使用注意事项

测量前的准备

1. 先与室温平衡，再调零（Zero Adjustment）。操作前让探头稳定至室温后再执行调零，否则读数会偏。
2. 务必立柱安装，不要手持。官方明确建议 post-mounted 而非手持，因为人体热量（body heat）会直接影响测量精度。
3. 遮挡探测面区域的气流与热扰。探测面需避免空气流动及其他热源干扰，否则读数不稳定，可加遮光罩或隔热挡板。
4. 确认光斑直径大于 1 mm。±3% / ±5% 的测量不确定度以及 ±1% 面积均匀性均以光斑直径 > 1 mm 为前提，光斑过小读数会明显偏低。

功率上限（直接关系探头寿命）

5. 连续波（CW）功率不得超过 50 W。超过即属超出规格使用，Thorlabs 保修不予覆盖。
6. 75 W 为间歇档，仅限曝光时间≤ 2 分钟。不可当作连续功率使用，使用后需让探头自然冷却。
7. 不要超最大平均功率密度 1.5 kW/cm²。小光斑高功率时，这一项往往先于总功率触顶。
8. 短脉冲能量密度上限：1 ns 脉冲 0.3 J/cm²，1 ms 脉冲 5 J/cm²。纳秒级高峰值脉冲可能损伤表面吸收层，此类测量建议改用体积吸收型（Volume Absorber）探头 S370C / S470C。
9. 换装散热器后散热能力必须足够。探头散热器可拆卸（松开两颗 3 mm 内六角 M4 螺钉，螺钉长 16 mm），可加装风扇或水冷，但改装后若散热不足，50 W 上限会相应下调。

读数与仪表

10. 不能靠加速电路快速读数。S425C-L 响应时间过短（0.6 s），控制台的加速测量（acceleration）功能对本型号无法启用，也不从中获益，请等待读数自然稳定。
11. 不要用高于量程的功率档估算。超出 50 W 会使探头受损且失去保修资格。
12. 连接器不可当普通信号线处理。D-Sub-9 为 C 系列智能连接器，内含 EEPROM，存放探头识别信息与 NIST / PTB 可溯源校准数据，由控制台自动读取；施加超规格电压会损坏探头且不在保修范围。
13. 本产品为 ESD（静电放电）敏感器件。操作与使用过程中必须采取防静电措施，避免静电放电或电压浪涌，否则损坏不属保修范围。

清洁、校准与故障处理

14. 清洁外壳可用柔软微湿布擦拭；严禁触碰或擦拭吸收面。不得使用任何溶剂清洁吸收面，附着碎屑只能用压缩空气轻轻吹走。吸收层一旦划伤或溶剂侵蚀，测量即失真且无法恢复。
15. 探头内部无用户可维修部件。出现异常请联系 Thorlabs，由工程师协助处理，切勿自行拆解。
16. 建议每年重新校准一次。只要未遭受过超功率照射，校准长期稳定性远超一年；自购机满一年起按年送校（对应型号 CAL-S200）。
17. 避免恶劣环境。过高温度、振动、湿度、化学污染、火焰接触、强腐蚀性溶剂、错误电压连接均属官方定义的 misuse（误用），由此造成的损坏不保修。
18. 不得作为生命支持装置或军事用途的关键部件。未经 Thorlabs 书面授权，本产品不可用于生命支持设备/系统及任何军事应用。

同系列产品对比与选型

型号	波长范围	功率范围	孔径	探测器	选型要点
S401C	190 nm – 20 µm	10 µW – 1 W	Ø10 mm	表面吸收	超高灵敏度，适合微瓦级光源
S405C	190 nm – 20 µm	100 µW – 5 W	Ø10 mm	表面吸收	低功率段，孔径带 SM05 内螺纹
S415C	190 nm – 20 µm	2 mW – 10 W	Ø15 mm	表面吸收	快响应，可拆散热器
S425C	190 nm – 20 µm	2 mW – 10 W	Ø25.4 mm	表面吸收	与 S425C-L 同孔径，功率上限仅 10 W
S425C-L	190 nm – 20 µm	2 mW – 50 W（75 W 间歇）	Ø25.4 mm	表面吸收	本产品，50 W 连续，可拆散热器
S350C	190 nm – 1.1 µm 与 10.6 µm	10 mW – 40 W（60 W）	Ø40 mm	表面吸收	大光斑，适合准分子激光器
S322C	250 nm – 11 µm	100 mW – 200 W（250 W）	Ø25 mm	表面吸收	风扇主动冷却，功率最高档
S370C	400 nm – 5.2 µm	10 mW – 10 W（15 W）	Ø25 mm	体积吸收	纳秒脉冲高峰值功率测量
S470C	250 nm – 10.6 µm	100 µW – 5 W	Ø15 mm	体积吸收	体吸收，响应较慢，适合高脉冲能量

快速选型指引：需要测50 W 连续功率选 S425C-L；只需10 W 且孔径要Ø25.4 mm 选 S425C（更便宜）；超过 200 W 选风扇冷却的 S322C；测纳秒脉冲峰值功率或高峰值能量选体积吸收型 S370C / S470C。

为什么选择 S425C-L 而不是 S425C

两者波长范围（190 nm – 20 µm）、孔径（Ø25.4 mm）、探测器类型（表面吸收热电堆）完全相同，接口与机械尺寸一致，可直接替换。核心差异在功率能力：S425C连续上限 10 W，S425C-L 连续上限 50 W（另有 75 W 间歇档），功率承载能力约为 S425C 的 5 倍。若您的激光器输出在 10 W 以上、或需要更高的功率余量，必须选 S425C-L；若长期使用功率远低于 10 W，选 S425C 更经济。两者均为可拆卸散热器设计。

应用领域

• 连续波固体、气体与染料激光器的输出功率标定与日常监测
• 紫外至远红外宽光谱光源的功率测量
• 工业激光切割、焊接系统的光束功率在线监控
• 科研光学系统的光路损耗、透射率与分束比测量
• 激光二极管与光纤放大器模块的连续光功率测试
• 医疗激光设备（红外理疗、外科激光）输出功率验证

常见问题（FAQ）

S425C-L 能测脉冲激光的峰值功率吗？

不能直接测出峰值功率。S425C-L 测的是平均功率，读数反映脉冲周期内的能量积分。若目的是测脉冲峰值功率或高峰值能量，请选用体积吸收型探头 S370C / S470C，或用光电二极管探头配合示波器测脉冲波形。

测 50 W 高功率激光需要外接水冷吗？

不需要。标准配置下依靠可拆散热器自然对流即可耗散 50 W。只有当测更高功率、或环境温度高、机箱内散热不良时，才需要加装风扇或水冷散热器，且改装后散热能力必须足够。

探头能直接接示波器读数吗？

不能。探头输出的是热电堆产生的微弱电压信号，必须接兼容的 Thorlabs 功率计控制台（PM100D、PM100USB、PM100A、PM200、PM400、PM320E）完成信号放大、调用校准数据与读数显示。

测不同波长需要重新校准吗？

不需要逐波长校准。热电堆表面吸收层的响应在 190 nm – 20 µm 范围内足够平坦，一台探头即可覆盖整个波段。但要注意不确定度随波段不同：1064 nm 为 ±3%，250 nm – 17 µm 为 ±5%，需按实际波段评估测量精度。

能不能手持测量？

不推荐。官方明确建议立柱安装。手持时人体热量会引入热扰动，影响测量精度。

可以改用普通的 BNC 接线吗？

不可以。S425C-L 使用 D-Sub-9 Pin Male 的 C 系列连接器，内置 EEPROM 存放校准数据，且没有防反接设计。按 BNC 接线会损坏探头，且不在保修范围。

支持脉冲激光吗？支持到多少？

支持短脉冲，但受能量密度限制：1 ns 脉冲不超过 0.3 J/cm²，1 ms 脉冲不超过 5 J/cm²。这是表面吸收层的承受能力，纳秒级高峰值脉冲仍可能造成不可逆损伤。

多久需要校准一次？

Thorlabs 建议每年校准一次（自购买满一年起，对应 CAL-S200 服务）。只要没有遭受过超功率照射，校准稳定性远超一年。

技术规格依据

本页所有参数均取自 Thorlabs 官方规格书 S425C-L-Spec-Sheet（文档号 MTN010475-S01 Rev A，发布日期 2018-01-09）。规格书与 CAD 图纸、STEP 三维模型可向高飞激光技术团队索取。产品图片为官方实拍图，未经修改。

免责声明

1. 本页所有规格与参数以 Thorlabs 官方最新发布数据为准，官方修订后恕不另行通知。
2. 页面仅显示我方售价，不展示原厂价格；产品图片仅供参考，具体以实物为准。
3. 测量结果会因环境条件、校准状态与操作方式不同而产生差异。
4. 严禁超出本页所列最大功率、最大功率密度与脉冲能量密度使用探测器，超限使用造成的损坏不在保修范围内。
5. 探测器属 ESD 敏感器件，操作与使用过程中须采取防静电措施。
6. 如需确认产品兼容性或获取完整技术文档（规格书、CAD 图纸、STEP 模型），请联系高飞激光技术团队。

支持文件 / Support Documents

点击下载官方原始文件，包括规格书、CAD 图纸与 3D 模型。

规格书与手册

• ⇩PDF196.2 KB
• ⇩PDF1.3 MB

CAD 图纸

• ⇩DXF1.1 MB

3D 模型

• ⇩SolidWorks1.6 MB
• ⇩eDrawing 3D6.0 MB
• ⇩STEP5.3 MB