Revolutsiooniline optilise võimsuse mõõtmise meetod

Revolutsiooniline optilise võimsuse mõõtmise meetod
LaseridIgasuguseid ja igasuguse intensiivsusega valgusvihku on kõikjal, alates silmaoperatsioonide osutitest kuni valguskiirteni ja metallideni, mida kasutatakse rõivaste ja paljude toodete lõikamiseks. Neid kasutatakse printerites, andmesalvestuses jaoptiline side; Tootmisrakendused, näiteks keevitamine; Sõjarelvad ja kaugjuhtimispuldid; Meditsiiniseadmed; On palju muid rakendusi. Mida olulisem on roll, sedalaser, seda pakilisem on vajadus selle väljundvõimsust täpselt kalibreerida.
Traditsioonilised laserkiire võimsuse mõõtmise meetodid nõuavad seadet, mis suudab kogu kiire energia soojusena neelata. Temperatuuri muutuse mõõtmise abil saavad teadlased arvutada laseri võimsuse.
Kuid seni pole olnud võimalik laserkiire võimsust tootmise ajal reaalajas täpselt mõõta, näiteks kui laser lõikab või sulatab eset. Ilma selle teabeta peavad mõned tootjad pärast tootmist kulutama rohkem aega ja raha, et hinnata, kas nende osad vastavad tootmisspetsifikatsioonidele.
Kiirgusrõhk lahendab selle probleemi. Valgusel pole massi, kuid sellel on impulss, mis annab talle objekti tabamisel jõu. 1-kilovatise (kW) laserkiire jõud on väike, kuid märgatav – umbes liivatera kaal. Teadlased on välja töötanud revolutsioonilise tehnika, mis mõõdab suuri ja väikeseid valgusvõimsuse koguseid, tuvastades valguse poolt peeglile avaldatavat kiirgusrõhku. Kiirgusmanomeeter (RPPM) on loodud suure võimsusega...valgusallikadkasutades ülitäpset laborikaalu, mille peeglid suudavad peegeldada 99,999% valgusest. Kui laserkiir peeglist tagasi peegeldub, registreerib kaal selle avaldatava rõhu. Seejärel teisendatakse jõumõõtmine võimsuse mõõtmiseks.
Mida suurem on laserkiire võimsus, seda suurem on reflektori nihe. Selle nihke suuruse täpse tuvastamise abil saavad teadlased tundlikult mõõta kiire võimsust. Tekkiv pinge võib olla väga minimaalne. Ülivõimas 100-kilovatine kiir avaldab jõudu 68 milligrammi ulatuses. Kiirgusrõhu täpne mõõtmine palju madalamal võimsusel nõuab väga keerukat disaini ja pidevalt täiustatud inseneritööd. Nüüd pakub see originaalset RPPM-disaini suurema võimsusega laserite jaoks. Samal ajal arendab teadlaste meeskond järgmise põlvkonna instrumenti nimega Beam Box, mis parandab RPPM-i lihtsate online-laservõimsuse mõõtmiste ja tuvastusvahemiku laiendamise abil madalamatele võimsustele. Teine varajastes prototüüpides välja töötatud tehnoloogia on Smart Mirror, mis vähendab veelgi mõõturi suurust ja annab võimaluse tuvastada väga väikeseid võimsuskoguseid. Lõpuks laiendab see täpseid kiirgusrõhu mõõtmisi raadiolainete või mikrolainekiirte poolt rakendatavatele tasemetele, millel praegu puudub täpne mõõtmise võime.
Suuremat laservõimsust mõõdetakse tavaliselt kiire suunamise teel teatud kogusele ringlevale veele ja temperatuuri tõusu tuvastamise teel. Kasutatavad mahutid võivad olla suured ja kaasaskantavus on probleem. Kalibreerimine nõuab tavaliselt laseri edastamist standardlaborisse. Veel üks kahetsusväärne puudus: tuvastusseadet võib laserkiir, mida see peaks mõõtma, kahjustada. Erinevad kiirgusrõhu mudelid saavad need probleemid kõrvaldada ja võimaldada täpseid võimsuse mõõtmisi kasutaja asukohas.