Революционен метод за измерване на оптичното мощност

Революционен метод за измерване на оптичното мощност
ЛазериОт всички видове и интензивности са навсякъде, от указатели за операция на очите до лъчи светлина до метали, използвани за рязане на тъкани за дрехи и много продукти. Те се използват в принтери, съхранение на данни иОптични комуникации; Производствени приложения като заваряване; Военни оръжия и диапазон; Медицинско оборудване; Има много други приложения. Колкото по -важна е ролята наЛазер, толкова по -спешно е необходимостта от прецизно калибриране на мощността му.
Традиционните техники за измерване на лазерна мощност изискват устройство, което може да абсорбира цялата енергия в лъча като топлина. Чрез измерване на температурната промяна изследователите могат да изчислят силата на лазера.
Но досега няма начин да се измери точно лазерната мощност в реално време по време на производството, например, когато лазер реже или стопи обект. Без тази информация може да се наложи някои производители да отделят повече време и пари, оценявайки дали техните части отговарят на производствените спецификации след производството.
Радиационното налягане решава този проблем. Светлината няма маса, но има инерция, което му дава сила, когато удари обект. Силата на лазерния лъч от 1 киловат (kW) е малка, но забележима - за теглото на пясък. Изследователите са въвели революционна техника за измерване на големи и малки количества светлинна мощност, като откриват радиационното налягане, упражнявано от светлина върху огледало. Радиационният манометър (RPPM) е проектиран за висока мощностизточници на светлинаИзползване на високо прецизен лабораторен баланс с огледала, способни да отразяват 99,999% от светлината. Докато лазерният лъч отскача от огледалото, балансът записва натиска, който упражнява. След това измерването на силата се преобразува в измерване на мощността.
Колкото по -висока е силата на лазерния лъч, толкова по -голямо е изместване на рефлектора. Чрез прецизно откриване на количеството на това изместване, учените могат чувствително да измерват силата на лъча. Стресът, който включва, може да бъде много минимален. Супер силен лъч от 100 киловатта упражнява сила в обхвата от 68 милиграма. Точното измерване на радиационното налягане при много по -ниска мощност изисква силно сложен дизайн и постоянно подобряване на инженерството. Сега предлага оригиналния RPPM дизайн за лазери с по -висока мощност. В същото време екипът на изследователите разработва инструмент от следващо поколение, наречен Beam Box, който ще подобри RPPM чрез прости онлайн измервания на лазерна мощност и разширява обхвата на откриване до по-ниска мощност. Друга технология, разработена в ранните прототипи, е Smart Mirror, което допълнително ще намали размера на електромера и ще осигури способността за откриване на много малки количества мощност. В крайна сметка тя ще разшири точните измервания на радиационното налягане до нивата, приложени от радиовълни или микровълнови лъчи, които в момента силно нямат способността да се измерват точно.
По -високата лазерна мощност обикновено се измерва чрез насочване на лъча към определено количество циркулираща вода и откриване на повишаване на температурата. Участващите резервоари могат да бъдат големи и преносимостта е проблем. Калибрирането обикновено изисква лазерно предаване в стандартна лаборатория. Друг нещастен недостатък: Инструментът за откриване е в опасност да бъде повреден от лазерния лъч, който трябва да измерва. Различните модели на радиационно налягане могат да премахнат тези проблеми и да позволят точни измервания на мощността на сайта на потребителя.