Revolucionarna metoda mjerenja optičke snage
Laserisvih vrsta i intenziteta su posvuda, od pokazivača za kirurgiju oka do svjetlosnih snopova i metala koji se koriste za rezanje odjeće i mnogih proizvoda. Koriste se u pisačima, pohrani podataka ioptičke komunikacije; Proizvodne primjene kao što su zavarivanje; Vojno oružje i mjerenje udaljenosti; Medicinska oprema; Postoje mnoge druge primjene. Što je važnija uloga koju igralaser, to je hitnija potreba za preciznom kalibracijom njegove izlazne snage.
Tradicionalne tehnike za mjerenje snage lasera zahtijevaju uređaj koji može apsorbirati svu energiju u snopu kao toplinu. Mjerenjem promjene temperature istraživači mogu izračunati snagu lasera.
No do sada nije postojao način za točno mjerenje laserske snage u stvarnom vremenu tijekom proizvodnje, na primjer, kada laser reže ili topi predmet. Bez tih informacija, neki proizvođači će možda morati potrošiti više vremena i novca na procjenu zadovoljavaju li njihovi dijelovi proizvodne specifikacije nakon proizvodnje.
Tlak zračenja rješava ovaj problem. Svjetlost nema masu, ali ima moment, koji joj daje silu kada udari u objekt. Sila laserske zrake od 1 kilovata (kW) je mala, ali primjetna - otprilike težine zrnca pijeska. Istraživači su razvili revolucionarnu tehniku za mjerenje velikih i malih količina svjetlosne snage detektiranjem tlaka zračenja koji svjetlost vrši na zrcalo. Manometar zračenja (RPPM) dizajniran je za velike snage.izvori svjetlostikorištenjem visokoprecizne laboratorijske vage sa zrcalima koja mogu reflektirati 99,999% svjetlosti. Kako se laserska zraka odbija od zrcala, vaga bilježi tlak koji ono vrši. Mjerenje sile zatim se pretvara u mjerenje snage.
Što je veća snaga laserske zrake, to je veći pomak reflektora. Preciznim detektiranjem količine ovog pomaka, znanstvenici mogu osjetljivo izmjeriti snagu zrake. Uključeno naprezanje može biti vrlo minimalno. Super jaka zraka od 100 kilovata vrši silu u rasponu od 68 miligrama. Točno mjerenje tlaka zračenja pri mnogo nižoj snazi zahtijeva vrlo složen dizajn i stalno poboljšanje inženjerstva. Sada nudi originalni RPPM dizajn za lasere veće snage. Istovremeno, istraživački tim razvija instrument sljedeće generacije pod nazivom Beam Box koji će poboljšati RPPM jednostavnim online mjerenjima snage lasera i proširivanjem raspona detekcije na niže snage. Druga tehnologija razvijena u ranim prototipovima je Smart Mirror, koja će dodatno smanjiti veličinu mjerača i omogućiti detekciju vrlo malih količina snage. Na kraju će proširiti točna mjerenja tlaka zračenja na razine koje primjenjuju radiovalovi ili mikrovalne zrake kojima trenutno ozbiljno nedostaje sposobnost točnog mjerenja.
Veća snaga lasera obično se mjeri usmjeravanjem snopa na određenu količinu cirkulirajuće vode i detektiranjem porasta temperature. Spremnici mogu biti veliki, a prenosivost je problem. Kalibracija obično zahtijeva prijenos lasera u standardni laboratorij. Još jedan nesretan nedostatak: instrument za detekciju je u opasnosti od oštećenja laserskom zrakom koju bi trebao mjeriti. Različiti modeli tlaka zračenja mogu ukloniti te probleme i omogućiti točna mjerenja snage na lokaciji korisnika.
Vrijeme objave: 31. srpnja 2024.