Rewolucyjna metoda pomiaru mocy optycznej
Laserywszelkiego rodzaju i intensywności są wszędzie, od wskaźników do chirurgii oka po wiązki światła, metale używane do cięcia tkanin odzieżowych i wielu produktów. Są używane w drukarkach, pamięciach masowych ikomunikacja optyczna; Zastosowania produkcyjne, takie jak spawanie; Broń wojskowa i strzelnica; Sprzęt medyczny; Istnieje wiele innych zastosowań. Im ważniejsza jest rola, jaką odgrywalaser, tym pilniejsza jest potrzeba precyzyjnej kalibracji jego mocy wyjściowej.
Tradycyjne techniki pomiaru mocy lasera wymagają urządzenia, które może absorbować całą energię w wiązce jako ciepło. Mierząc zmianę temperatury, naukowcy mogą obliczyć moc lasera.
Ale do tej pory nie było sposobu, aby dokładnie zmierzyć moc lasera w czasie rzeczywistym podczas produkcji, na przykład, gdy laser tnie lub topi obiekt. Bez tych informacji niektórzy producenci mogą musieć poświęcić więcej czasu i pieniędzy na ocenę, czy ich części spełniają specyfikacje produkcyjne po produkcji.
Ciśnienie promieniowania rozwiązuje ten problem. Światło nie ma masy, ale ma pęd, który daje mu siłę, gdy uderza w obiekt. Siła wiązki laserowej o mocy 1 kilowata (kW) jest niewielka, ale zauważalna – mniej więcej równa wadze ziarenka piasku. Naukowcy opracowali rewolucyjną technikę pomiaru dużych i małych ilości mocy świetlnej poprzez wykrywanie ciśnienia promieniowania wywieranego przez światło na lustro. Manometr promieniowania (RPPM) jest przeznaczony do pomiaru dużej mocyźródła światłaużywając precyzyjnej wagi laboratoryjnej z lustrami zdolnymi do odbijania 99,999% światła. Gdy wiązka lasera odbija się od lustra, waga rejestruje wywierane przez nią ciśnienie. Pomiar siły jest następnie przekształcany na pomiar mocy.
Im większa moc wiązki laserowej, tym większe przesunięcie reflektora. Dzięki precyzyjnemu wykrywaniu wielkości tego przesunięcia naukowcy mogą dokładnie zmierzyć moc wiązki. Naprężenie może być bardzo minimalne. Supermocna wiązka o mocy 100 kilowatów wywiera siłę w zakresie 68 miligramów. Dokładny pomiar ciśnienia promieniowania przy znacznie niższej mocy wymaga wysoce złożonej konstrukcji i stale udoskonalanej inżynierii. Teraz oferuje oryginalny projekt RPPM dla laserów o wyższej mocy. Jednocześnie zespół naukowców opracowuje instrument nowej generacji o nazwie Beam Box, który poprawi RPPM poprzez proste pomiary mocy lasera online i rozszerzenie zakresu wykrywania na niższą moc. Inną technologią opracowaną we wczesnych prototypach jest Smart Mirror, który jeszcze bardziej zmniejszy rozmiar miernika i zapewni możliwość wykrywania bardzo małych ilości mocy. Ostatecznie rozszerzy dokładne pomiary ciśnienia promieniowania na poziomy stosowane przez fale radiowe lub wiązki mikrofalowe, które obecnie poważnie nie są w stanie dokładnie mierzyć.
Większą moc lasera zazwyczaj mierzy się, kierując wiązkę na określoną ilość krążącej wody i wykrywając wzrost temperatury. Zbiorniki mogą być duże, a przenośność jest problemem. Kalibracja zazwyczaj wymaga transmisji laserowej do standardowego laboratorium. Inna niefortunna wada: instrument detekcyjny jest narażony na uszkodzenie przez wiązkę laserową, którą ma mierzyć. Różne modele ciśnienia promieniowania mogą wyeliminować te problemy i umożliwić dokładne pomiary mocy w miejscu użytkowania.
Czas publikacji: 31-07-2024