Revolucionarna metoda mjerenja optičke snage

Revolucionarna metoda mjerenja optičke snage
Laserisvih vrsta i intenziteta su svuda, od pokazivača za operaciju oka do svjetlosnih snopova i metala koji se koriste za rezanje odjeće i mnogih proizvoda. Koriste se u štampačima, uređajima za pohranu 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.
Ali do sada nije postojao način da se precizno izmjeri snaga lasera u realnom vremenu tokom proizvodnje, na primjer, kada laser reže ili topi predmet. Bez ovih informacija, neki proizvođači će možda morati potrošiti više vremena i novca na procjenu da li njihovi dijelovi ispunjavaju proizvodne specifikacije nakon proizvodnje.
Pritisak zračenja rješava ovaj problem. Svjetlost nema masu, ali ima impuls, koji joj daje silu kada udari u objekt. Sila laserskog snopa od 1 kilovata (kW) je mala, ali primjetna - otprilike težine zrna pijeska. Istraživači su pioniri u revolucionarnoj tehnici mjerenja velikih i malih količina svjetlosne snage detekcijom pritiska zračenja koji svjetlost vrši na ogledalo. Manometar zračenja (RPPM) je dizajniran za velike snage.izvori svjetlostikorištenjem visokoprecizne laboratorijske vage sa ogledalima koja mogu reflektirati 99,999% svjetlosti. Kako se laserski snop odbija od ogledala, vaga bilježi pritisak koji ono vrši. Mjerenje sile se zatim pretvara u mjerenje snage.
Što je veća snaga laserskog snopa, to je veći pomak reflektora. Preciznim detektovanjem količine ovog pomaka, naučnici mogu osjetljivo izmjeriti snagu snopa. Uključeni napon može biti vrlo minimalan. Super jak snop od 100 kilovata vrši silu u rasponu od 68 miligrama. Precizno mjerenje pritiska 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 kroz jednostavna online mjerenja snage lasera i proširenje dometa detekcije na niže snage. Druga tehnologija razvijena u ranim prototipovima je Smart Mirror, koja će dodatno smanjiti veličinu mjerača i pružiti mogućnost detekcije vrlo malih količina snage. Na kraju će proširiti tačna mjerenja pritiska zračenja na nivoe koje primjenjuju radio talasi ili mikrovalni snopovi kojima trenutno ozbiljno nedostaje sposobnost preciznog mjerenja.
Veća snaga lasera se obično mjeri usmjeravanjem snopa na određenu količinu cirkulirajuće vode i detekcijom porasta temperature. Rezervoari o kojima je riječ mogu biti veliki, a prenosivost je problem. Kalibracija obično zahtijeva prijenos lasera u standardnu ​​laboratoriju. Još jedan nesretan nedostatak: instrument za detekciju je u opasnosti od oštećenja laserskim snopom koji bi trebao mjeriti. Različiti modeli pritiska zračenja mogu eliminirati ove probleme i omogućiti precizna mjerenja snage na lokaciji korisnika.