Revolutsiooniline optilise võimsuse mõõtmise meetod

Revolutsiooniline optilise võimsuse mõõtmise meetod
Laseridigat tüüpi ja intensiivsusega on kõikjal, alates silmaoperatsioonide osutitest kuni valguskiirteni kuni rõivakangaste ja paljude toodete lõikamiseks kasutatavate metallideni. Neid kasutatakse printerites, andmesalvestuses jaoptiline side; Tootmisrakendused, nagu keevitamine; Sõjalised relvad ja laskekaugused; Meditsiiniseadmed; On palju muid rakendusi. Mida olulisem roll onlaser, seda pakilisem on vajadus selle väljundvõimsust täpselt kalibreerida.
Traditsioonilised laseri võimsuse mõõtmise tehnikad nõuavad seadet, mis suudab kogu kiires oleva energia soojusena absorbeerida. Temperatuurimuutust mõõtes saavad teadlased arvutada laseri võimsuse.
Kuid siiani pole olnud võimalust laseri võimsust reaalajas täpselt mõõta tootmise ajal, näiteks kui laser objekti lõikab või sulatab. Ilma selle teabeta võivad mõned tootjad kulutada rohkem aega ja raha, et hinnata, kas nende osad vastavad pärast tootmist tootmisnõuetele.
Kiirgusrõhk lahendab selle probleemi. Valgusel ei ole massi, kuid sellel on hoog, mis annab sellele objekti tabamisel jõu. 1 kilovatise (kW) laserkiire jõud on väike, kuid märgatav – umbes liivatera kaal. Teadlased on välja töötanud revolutsioonilise tehnika, mille abil saab mõõta suuri ja väikeseid valgusvõimsusi, tuvastades valguse poolt peeglile avaldatava kiirgusrõhu. Kiirgusmanomeeter (RPPM) on mõeldud suure võimsusegavalgusallikadkasutades ülitäpset laboratoorset kaalu koos peeglitega, mis suudavad peegeldada 99,999% valgusest. Kui laserkiir peeglist tagasi põrkab, salvestab tasakaal selle avaldatava rõhu. Jõu mõõtmine teisendatakse seejärel võimsuse mõõtmiseks.
Mida suurem on laserkiire võimsus, seda suurem on reflektori nihe. Selle nihke suuruse täpselt tuvastades saavad teadlased tundlikult mõõta kiire võimsust. Kaasnev stress võib olla väga minimaalne. Ülitugev 100 kilovatine valgusvihk avaldab jõudu vahemikus 68 milligrammi. Kiirgusrõhu täpne mõõtmine palju väiksema võimsusega nõuab väga keerulist disaini ja pidevalt täiustatavat inseneritööd. Nüüd pakub suurema võimsusega laserite jaoks originaalset RPPM disaini. Samal ajal töötab teadlaste meeskond välja järgmise põlvkonna instrumenti nimega Beam Box, mis parandab RPPM-i lihtsate veebipõhiste laservõimsuse mõõtmiste abil ja laiendab tuvastamisvahemikku väiksema võimsusega. Teine varajastes prototüüpides välja töötatud tehnoloogia on Smart Mirror, mis vähendab veelgi arvesti suurust ja annab võimaluse tuvastada väga väikeseid võimsusi. Lõpuks laiendab see täpseid kiirgusrõhu mõõtmisi raadiolainete või mikrolaine kiirte poolt rakendatavatele tasemetele, millel puudub praegu tõsine võime täpselt mõõta.
Suuremat laseri võimsust mõõdetakse tavaliselt nii, et suunatakse kiir teatud kogusele ringlevale veele ja tuvastatakse temperatuuri tõus. Kaasatud paagid võivad olla suured ja teisaldatavus on probleem. Kalibreerimine nõuab tavaliselt laseri edastamist standardlaborisse. Veel üks kahetsusväärne puudus: laserkiir, mida see peaks mõõtma, võib tuvastusinstrumenti kahjustada. Erinevad kiirgusrõhu mudelid võivad need probleemid kõrvaldada ja võimaldada täpset võimsuse mõõtmist kasutaja saidil.