Revolucionarna metoda mjerenja optičke snage

Revolucionarna metoda mjerenja optičke snage
Laserisvih vrsta i intenziteta su posvuda, od pokazivača za kirurgiju oka preko svjetlosnih zraka do metala koji se koriste za rezanje tkanina za odjeću i mnogih proizvoda. Koriste se u pisačima, pohrani podataka ioptičke komunikacije; Primjene u proizvodnji kao što je zavarivanje; Vojno oružje i streljaštvo; Medicinska oprema; Postoje mnoge druge primjene. Što je važnija uloga koju igralaser, to je hitnija potreba za preciznim kalibriranjem 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.
Ali do sada nije postojao način za precizno mjerenje snage lasera u stvarnom vremenu tijekom proizvodnje, na primjer, kada laser reže ili topi predmet. Bez ovih informacija, neki će proizvođači 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 zamah, što joj daje silu kada udari u predmet. Snaga laserske zrake od 1 kilovata (kW) je mala, ali primjetna - otprilike kao težina zrnca pijeska. Istraživači su uveli revolucionarnu tehniku ​​za mjerenje velikih i malih količina svjetlosne snage detektirajući pritisak zračenja koji svjetlost vrši na zrcalo. Radijacijski manometar (RPPM) dizajniran je za velike snageizvora svjetlostipomoću visokoprecizne laboratorijske vage sa zrcalima koja mogu reflektirati 99,999% svjetlosti. Dok se laserska zraka odbija od zrcala, vaga bilježi pritisak koji vrši. Mjerenje sile zatim se pretvara u mjerenje snage.
Što je veća snaga laserske zrake, veći je pomak reflektora. Preciznim otkrivanjem količine tog pomaka, znanstvenici mogu osjetljivo izmjeriti snagu zrake. Uključeni stres može biti minimalan. Super jaki snop od 100 kilovata ispoljava snagu u rasponu od 68 miligrama. Precizno mjerenje tlaka zračenja pri mnogo nižoj snazi ​​zahtijeva vrlo složen dizajn i stalno poboljšavanje inženjerstva. Sada nudi originalni RPPM dizajn za lasere veće snage. U isto vrijeme, istraživački tim razvija instrument sljedeće generacije pod nazivom Beam Box koji će poboljšati RPPM jednostavnim mrežnim mjerenjem snage lasera i proširivanjem raspona detekcije na nižu snagu. Još jedna tehnologija razvijena u ranim prototipovima je Smart Mirror, koja će dodatno smanjiti veličinu mjerača i pružiti mogućnost otkrivanja vrlo malih količina energije. Na kraju će proširiti točna mjerenja tlaka zračenja na razine koje primjenjuju radiovalovi ili mikrovalne zrake kojima trenutno nedostaje mogućnost točnog mjerenja.
Veća snaga lasera obično se mjeri usmjeravanjem zrake na određenu količinu vode koja cirkulira i otkrivanjem porasta temperature. Uključeni spremnici mogu biti veliki i prenosivost je problem. Kalibracija obično zahtijeva laserski prijenos u standardni laboratorij. Još jedan nesretan nedostatak: instrument za detekciju je u opasnosti da ga ošteti laserska zraka koju bi trebao mjeriti. Različiti modeli tlaka zračenja mogu eliminirati te probleme i omogućiti točna mjerenja snage na mjestu korisnika.