Revolucionarna metoda merjenja optične moči

Revolucionarna metoda merjenja optične moči
LaserjiVse vrste in intenzivnosti so povsod, od kazalcev za očesno kirurgijo do svetlobnih žarkov in kovin, ki se uporabljajo za rezanje oblačil in številnih izdelkov. Uporabljajo se v tiskalnikih, shranjevalnikih podatkov inoptične komunikacije; Proizvodne aplikacije, kot so varjenje; Vojaško orožje in merilniki; Medicinska oprema; Obstaja še veliko drugih aplikacij. Pomembnejšo vlogo igralaser, bolj nujna je potreba po natančni kalibraciji njegove izhodne moči.
Tradicionalne tehnike za merjenje moči laserja zahtevajo napravo, ki lahko absorbira vso energijo v žarku kot toploto. Z merjenjem spremembe temperature lahko raziskovalci izračunajo moč laserja.
Vendar do sedaj ni bilo načina za natančno merjenje laserske moči v realnem času med proizvodnjo, na primer, ko laser reže ali tali predmet. Brez teh informacij bi nekateri proizvajalci morda morali porabiti več časa in denarja za ocenjevanje, ali njihovi deli po proizvodnji ustrezajo proizvodnim specifikacijam.
Sevalni tlak rešuje ta problem. Svetloba nima mase, ima pa gibalno količino, ki ji daje silo, ko zadene predmet. Sila laserskega žarka z močjo 1 kilovat (kW) je majhna, a opazna – približno toliko kot zrno peska. Raziskovalci so razvili revolucionarno tehniko za merjenje velikih in majhnih količin svetlobne moči z zaznavanjem sevalnega tlaka, ki ga svetloba izvaja na ogledalo. Sevalni manometer (RPPM) je zasnovan za velike moči.svetlobni viriz uporabo visoko natančne laboratorijske tehtnice z ogledali, ki lahko odbijejo 99,999 % svetlobe. Ko se laserski žarek odbije od ogledala, tehtnica zabeleži tlak, ki ga to ustvarja. Meritev sile se nato pretvori v meritev moči.
Večja kot je moč laserskega žarka, večji je premik reflektorja. Z natančnim zaznavanjem količine tega premika lahko znanstveniki občutljivo izmerijo moč žarka. Prisotna napetost je lahko zelo minimalna. Super močan žarek s 100 kilovati izvaja silo v območju 68 miligramov. Natančno merjenje sevalnega tlaka pri precej nižji moči zahteva zelo kompleksno zasnovo in nenehno izboljševanje inženiringa. Zdaj ponuja originalno zasnovo RPPM za laserje z večjo močjo. Hkrati raziskovalna ekipa razvija instrument naslednje generacije, imenovan Beam Box, ki bo izboljšal RPPM s preprostimi spletnimi meritvami moči laserja in razširil območje zaznavanja na nižjo moč. Druga tehnologija, razvita v zgodnjih prototipih, je Smart Mirror, ki bo še zmanjšala velikost merilnika in omogočila zaznavanje zelo majhnih količin moči. Sčasoma bo razširila natančne meritve sevalnega tlaka na ravni, ki jih oddajajo radijski valovi ali mikrovalovni žarki, ki trenutno močno nimajo možnosti natančnega merjenja.
Večja laserska moč se običajno meri tako, da se žarek usmeri na določeno količino vode v obtoku in zazna povišanje temperature. Rezervoarji so lahko veliki, prenosljivost pa je težava. Kalibracija običajno zahteva prenos laserja v standardni laboratorij. Še ena nesrečna pomanjkljivost: instrument za zaznavanje je v nevarnosti, da ga poškoduje laserski žarek, ki naj bi ga meril. Različni modeli sevalnega tlaka lahko odpravijo te težave in omogočijo natančne meritve moči na uporabnikovi lokaciji.