Metoda revoluționară de măsurare a puterii optice

Metoda revoluționară de măsurare a puterii optice
LasereDintre toate tipurile și intensitățile sunt peste tot, de la indicatoare pentru o intervenție chirurgicală pentru ochi până la grinzi de lumină până la metale folosite pentru a tăia țesături vestimentare și multe produse. Sunt utilizate în imprimante, stocarea datelor șiComunicări optice; Aplicații de fabricație, cum ar fi sudarea; Arme militare și variază; Echipament medical; Există multe alte aplicații. Cu atât este mai important rolul jucat delaser, cu atât este mai urgentă necesitatea de a -și calibra cu precizie puterea de putere.
Tehnicile tradiționale pentru măsurarea puterii laser necesită un dispozitiv care poate absorbi toată energia din fascicul ca căldură. Prin măsurarea schimbării temperaturii, cercetătorii pot calcula puterea laserului.
Dar până acum, nu a existat nicio modalitate de a măsura cu exactitate puterea laser în timp real în timpul fabricării, de exemplu, când un laser taie sau topește un obiect. Fără aceste informații, este posibil ca unii producători să fie nevoiți să petreacă mai mult timp și bani evaluând dacă piesele lor îndeplinesc specificațiile de fabricație după producție.
Presiunea de radiație rezolvă această problemă. Lumina nu are nicio masă, dar are un impuls, ceea ce îi conferă o forță atunci când lovește un obiect. Forța unui fascicul laser de 1 kilowatt (kW) este mică, dar vizibilă - despre greutatea unui bob de nisip. Cercetătorii au fost pionieri într -o tehnică revoluționară pentru a măsura cantități mari și mici de putere ușoară, detectând presiunea de radiație exercitată de lumină pe o oglindă. Manometrul de radiații (RPPM) este proiectat pentru putere maresurse de luminăFolosind un echilibru de laborator de înaltă precizie cu oglinzi capabile să reflecte 99,999% din lumină. Pe măsură ce fasciculul laser respinge oglinda, echilibrul înregistrează presiunea pe care o exercită. Măsurarea forței este apoi transformată într -o măsurare a puterii.
Cu cât este mai mare puterea fasciculului laser, cu atât este mai mare deplasarea reflectorului. Prin detectarea precisă a cantității acestei deplasări, oamenii de știință pot măsura sensibil puterea fasciculului. Stresul implicat poate fi foarte minim. Un fascicul super-puternic de 100 de kilowati exercită o forță în intervalul de 68 de miligrame. Măsurarea exactă a presiunii de radiație la o putere mult mai mică necesită un design extrem de complex și îmbunătățirea constantă a ingineriei. Oferă acum designul original RPPM pentru lasere cu putere mai mare. În același timp, echipa cercetătorilor dezvoltă un instrument de generație următoare, numit Beam Box, care va îmbunătăți RPPM prin măsurători simple de putere laser online și extinderea intervalului de detecție la puterea mai mică. O altă tehnologie dezvoltată în prototipurile timpurii este Smart Mirror, care va reduce și mai mult dimensiunea contorului și va oferi capacitatea de a detecta cantități foarte mici de putere. În cele din urmă, va extinde măsurători precise ale presiunii de radiație la nivelurile aplicate de unde radio sau grinzi cu microunde, care în prezent lipsesc grav capacitatea de a măsura cu exactitate.
Puterea laser mai mare este de obicei măsurată prin vizarea fasciculului către o anumită cantitate de apă circulantă și detectarea unei creșteri a temperaturii. Rezervoarele implicate pot fi mari, iar portabilitatea este o problemă. Calibrarea necesită de obicei transmiterea laserului la un laborator standard. Un alt dezavantaj nefericit: instrumentul de detectare este în pericol de a fi deteriorat de fasciculul laser pe care trebuie să -l măsoare. Diverse modele de presiune de radiații pot elimina aceste probleme și pot permite măsurători precise ale puterii pe site -ul utilizatorului.