激光功率计和能量计主要用于测量激光功率的输出。激光功率计和能量计虽然是分开提供的，但随着通用仪表盘或显示装置的发展，能够安装大量不同类型的光学传感器，它们也被统称为单一类型的仪表——功率和能量计。
激光功率计一般由热电堆或光电二极管组成。热电堆用于测量高功率，光电二极管用于测量低功率。电能表由热释电材料组成，对脉冲信号有反应。其中，将激光功率转化为热量的薄膜层起着非常重要的作用，是激光功率计或能量计的核心技术。
热电堆功率计的反应时间
比较慢，这是由它的原理决定的。热电堆功率的响应时间取决于激光器产生的热量被功率计表面的薄膜吸收并传递到功率计盘边缘所需的传热时间。测量功率越大，一般要求检测盘的直径越大。对于较大的功率计探头，传热所需的时间在秒级，因此超功率计所需的响应时间也较长。当然，也有一些专门设计的热电偶结构。测量传热方向与激光方向一致。这个方向的热电偶做得很薄，在微米量级，这大大减少了传热所需的时间。热响应时间降至毫秒以下。
激光探头是一个涂有热电材料的吸收体。热电材料吸收大部分光能并将其转化为热能，只有一小部分反射。吸收与反射的比值与材料的光谱响应曲线有关。吸收器的储热体及其厚度决定了传热到探头的速度和反应时间。探头的温度变化会产生电流，电流转换成电压信号通过片环电阻传输。
功率计校准的目的是校准自身的测量精度，确保测量值在功率计使用报告的误差范围内，从而保证功率计的正常使用精度。功率计使用第三方功率计校准。根据出厂校准报告，在不损坏功率计的情况下，使用不同的功率来验证功率计实际校准的准确性和稳定性。
功率测量是根据系统误差和随机误差获取功率真值的过程，存在一定的功率不确定性。对于功率测量，功率有两种，一种是准确度，测量值与真实值的偏差;另一个是功率稳定性，在相同条件下反复测量的功率波动范围。具体来说，功率计可以测量连续波(CW)或重复脉冲光源，所使用的传感器通常是热电堆或光电二极管。能量计通常用于测量脉冲激光，即单脉冲或重复脉冲光源。使用的传感器包括热释电、热电堆或光电二极管，其电路专为测量脉冲光源而设计。
光电二极管功率计原理
光电二极管的核心部分是一个 PN 结。当适当的反向电压施加到 PN 结时，由于缺少载流子，没有电流流过 PN
结。当光子照射PN结时，电子或空穴摆脱束缚，在PN结中形成光生载流子。光生载流子在电场作用下发生漂移，形成电流。电流的大小与入射光的能量成正比。光电二极管基于光电效应，响应时间快但也容易出现电流饱和，只能测量很小的功率。
热释电能量计原理
当热释电晶体受热时，晶体会发生极化，从而在晶体的两端产生极化电荷，在晶体的两端镀上金属层，形成电容器。然后，在温度梯度的作用下，极化电荷聚集在电容器的两端，产生电压信号。电压信号与检测器薄膜吸收的光转化的热量形成的温度梯度成正比。
热释电探头不适合检测连续或长脉冲宽度的激光，因为电容器储存的电荷容易饱和或电容器只对交流或脉冲信号有反应。
