Revoluční metoda měření optického výkonu

Revoluční metoda měření optického výkonu
LaseryVšude jsou zdroje všech typů a intenzit, od ukazatelů pro oční chirurgii přes světelné paprsky až po kovy používané k řezání oděvních látek a mnoha dalších produktů. Používají se v tiskárnách, úložištích dat aoptická komunikace; Výrobní aplikace, jako je svařování; Vojenské zbraně a střelnice; Lékařské vybavení; Existuje mnoho dalších aplikací. Čím důležitější roli hrajelaser, tím naléhavější je potřeba přesně kalibrovat jeho výstupní výkon.
Tradiční techniky měření výkonu laseru vyžadují zařízení, které dokáže absorbovat veškerou energii paprsku jako teplo. Měřením změny teploty mohou vědci vypočítat výkon laseru.
Doposud však neexistoval způsob, jak přesně měřit výkon laseru v reálném čase během výroby, například když laser řeže nebo taví předmět. Bez těchto informací by někteří výrobci museli po výrobě vynaložit více času a peněz na hodnocení, zda jejich díly splňují výrobní specifikace.
Radiační tlak tento problém řeší. Světlo nemá hmotnost, ale má hybnost, která mu dává sílu, když dopadne na objekt. Síla laserového paprsku o výkonu 1 kilowatt (kW) je malá, ale znatelná – zhruba o hmotnosti zrnka písku. Vědci vyvinuli revoluční techniku ​​pro měření velkého a malého množství světelného výkonu detekcí radiačního tlaku vyvíjeného světlem na zrcadlo. Radiační manometr (RPPM) je navržen pro měření vysokého výkonu.světelné zdrojepomocí vysoce přesné laboratorní váhy se zrcadly schopnými odrážet 99,999 % světla. Jakmile se laserový paprsek odrazí od zrcadla, váha zaznamenává tlak, který zrcadlo vyvíjí. Naměřená síla se poté převede na naměřený výkon.
Čím vyšší je výkon laserového paprsku, tím větší je posunutí reflektoru. Přesnou detekcí velikosti tohoto posunutí mohou vědci citlivě měřit výkon paprsku. Zapojené napětí může být velmi minimální. Super silný paprsek o výkonu 100 kilowattů vyvíjí sílu v rozsahu 68 miligramů. Přesné měření radiačního tlaku při mnohem nižším výkonu vyžaduje velmi složitý design a neustále se zdokonalující inženýrství. Nyní nabízí originální design RPPM pro lasery s vyšším výkonem. Zároveň výzkumný tým vyvíjí přístroj nové generace s názvem Beam Box, který vylepší RPPM prostřednictvím jednoduchých online měření laserového výkonu a rozšíření detekčního dosahu na nižší výkon. Další technologií vyvinutou v raných prototypech je Smart Mirror, která dále zmenší velikost měřiče a umožní detekovat velmi malé množství energie. Nakonec rozšíří přesná měření radiačního tlaku na úrovně aplikované rádiovými vlnami nebo mikrovlnnými paprsky, které v současné době značně postrádají schopnost přesně měřit.
Vyšší výkon laseru se obvykle měří zaměřením paprsku na určité množství cirkulující vody a detekcí zvýšení teploty. Zahrnuté nádrže mohou být velké a přenosnost je problematická. Kalibrace obvykle vyžaduje přenos laseru do standardní laboratoře. Další nešťastnou nevýhodou je, že detekční přístroj je ohrožen laserovým paprskem, který má měřit. Různé modely radiačního tlaku mohou tyto problémy eliminovat a umožnit přesné měření výkonu v místě uživatele.