光功率计与光强计怎么用？标定与滤光片选型

所属主题簇：光源｜挂靠支柱页《氙灯光源完全指南》 字数约 2,000｜最近修订：2026-10

一句话答案

光功率计测的是"功率"（mW），换算成"功率密度"（mW/cm²）必须除以受光面积；光强计通常直接显示照度（lux）或辐照度（W/m²），二者不可混用。任何要报 AQY、要跨文献比较的实验，都必须做工作面标定，并在装滤光片后重新标定。

一、先把三个单位分清楚

最容易犯的错：用照度计（lux）测光催化光源，然后拿 lux 值算 AQY。lux 是按人眼视见函数加权的，与光子数没有固定换算关系（不同光谱换算系数不同），绝对不能用于光化学计算。

二、探头怎么选（附泊菲莱在售型号参数）

怎么选，看三件事：

1. 你要的是"功率"还是"辐照度"？ 光功率计读 W 或 mW（总功率），辐照计读 mW/cm² 或 W/m²（单位面积）。光化学计算 AQY 必须用辐照度，所以至少要有一台能直接读 mW/cm² 的表。
2. 测量波段是什么？ 全谱用响应平坦的（FZ-A、PM100D+S425C）；只测可见/近 AM1.5G 用 PL-MW2000；要核查光谱形状只能用 PL-SP350。
3. 量级是多少？ 3000 mW/cm² 的高辐照度（FX300HU 峰值可达）超出多数辐照计上限，必须选 PL-SP350 这类量程够的；普通 100 mW/cm² 的 AM1.5G 条件，PL-MW2000 就够。

必须做的一件事：无论选哪台，每年送检校准并保留证书。论文若要报 AQY，探头溯源链会被审稿人关注。

三、标定流程（可直接照做）

步骤 0：先确认一件事——你的表读的是哪个量

步骤 1：确定测量面

测量面 = 反应器窗口所在平面，不是光源出光口，也不是反应器中心（除非二者重合）。

步骤 2：确定光斑面积

• 用白纸/感光纸接光，或用刀口法扫边；
• 记录光斑形状（圆/方）与尺寸；
• 若光斑大于探头感光面，需按面积换算；若光斑小于探头，则探头读数即为光斑总功率。

步骤 3：五点法测分布（推荐）

在光斑内取中心 + 四角（或四边中点）共 5 点，每点读数：

Ē = (1) / (5)Σ Ei, U = (Emax - Emin) / (Ē) × 100%

• $bar{E}$：平均辐照度（mW/cm²）
• $U$：不均匀度，越小越好

报告时应写："平均辐照度 X mW/cm²（五点法，不均匀度 Y%）"。只写一个数，审稿人会问"测的哪个位置"。

泊菲莱有专门的 PLS-FTC 五点法测光功率密度组件，把这套流程做成了一体化配件，避免自己搭支架导致的定位误差。方法说明见解决方案栏目《五点法测光功率密度》。

步骤 4：记录全部条件

这张表就是论文方法部分的"光源描述"段落。

四、滤光片：型号体系与选型逻辑

泊菲莱全系列滤光片为石英基片 + 德国镀膜设备与工艺制备，截止滤光片截止率 ≥95%，可见区带通滤光片透过率 >80%，每片出厂附实测光谱数据与谱图。这一点对定量实验很关键：没有出厂谱图，你就无法证明"420 nm 以下确实被挡掉了"。

4.1 选长波通的波长，看催化剂带隙

Eg (eV) = (1240) / (λ (nm))

逻辑：滤光片的截止波长应大于催化剂带隙对应的波长，这样才能证明"可见光确实不能激发该催化剂"，从而排除紫外贡献。盲目用 UVCUT420 是常见错误——对 g-C₃N₄（459 nm）来说，420 nm 仍然能激发它，对照就失效了。

4.2 装滤光片后必须重新标定

滤光片会显著降低工作面辐照度（常见降幅 30–70%，带通片更甚）。用装片前的数值算光子数，AQY 会偏高数倍。

流程：装片 → 复测辐照度 → 记录 → 再算光子数与 AQY。

4.3 滤光片的两个隐性坑

1. 热漂移：滤光片的截止波长随温度漂移，高功率长时间照射下会偏移几纳米。对宽谱实验影响不大，对带通单色化实验有影响。
2. 荧光/散射：部分滤光片在强紫外下会产生荧光，干扰弱信号测量。做痕量产物实验时应做"仅滤光片"空白。

五、常见错误清单

六、泊菲莱对应产品与服务

七、延伸阅读

• 《氙灯光源完全指南》（支柱页）
• 《氙灯光源滤光片怎么选？AM1.5G、UV 截止与带通》
• 《模拟太阳光光源与太阳光模拟器：AM1.5G、AAA 等级与选型》
• 《光解水制氢实验全攻略》（AQY 计算部分）

相关产品与官方资料

• PL-MW2000
• PL-SP350
• TES132
• PLS-LA320A

本文不构成实验性能承诺，具体技术参数以实际产品技术文档及双方确认为准。