Revolutionær metode til måling af optisk effekt

Revolutionær metode til måling af optisk effekt
LasereAf alle typer og intensiteter er overalt, fra tip til øjenkirurgi til stråler af lys til metaller, der bruges til at skære tøjstoffer og mange produkter. De bruges i printere, datalagring ogOptisk kommunikation; Fremstillingsapplikationer såsom svejsning; Militære våben og lige; Medicinsk udstyr; Der er mange andre applikationer. Jo vigtigere den rolle, somlaser, jo mere presserende er behovet for nøjagtigt at kalibrere dens effekt.
Traditionelle teknikker til måling af laserkraft kræver en enhed, der kan absorbere al energi i bjælken som varme. Ved at måle temperaturændringen kan forskerne beregne laserens kraft.
Men indtil nu har der ikke været nogen måde at nøjagtigt måle laserkraft i realtid under fremstillingen, for eksempel når en laser skærer eller smelter et objekt. Uden disse oplysninger kan nogle producenter muligvis bruge mere tid og penge på at evaluere, om deres dele opfylder fremstillingsspecifikationer efter produktionen.
Strålingstryk løser dette problem. Lys har ingen masse, men det har momentum, hvilket giver det en kraft, når det rammer et objekt. Kraften af ​​en 1 kilowatt (kW) laserstråle er lille, men mærkbar - om vægten af ​​et sandkorn. Forskere har været banebrydende for en revolutionær teknik til at måle store og små mængder af lyskraft ved at detektere strålingstrykket, der udøves af lys på et spejl. Strålingsmanometer (RPPM) er designet til højeffektlyskilderBrug af en laboratoriebalance med høj præcision med spejle, der er i stand til at reflektere 99,999% af lyset. Når laserstrålen springer ud af spejlet, registrerer balancen det tryk, den udøver. Kraftmåling konverteres derefter til en strømmåling.
Jo højere kraften i laserstrålen er, jo større er forskydningen af ​​reflektoren. Ved nøjagtigt at opdage mængden af ​​denne forskydning kan forskere følsomt måle strålens magt. Den involverede stress kan være meget minimal. En super-stærk stråle på 100 kilowatt udøver en kraft i området 68 milligram. Præcis måling af strålingstryk ved meget lavere effekt kræver meget kompleks design og forbedrer konstant teknik. Tilbyder nu det originale RPPM -design til højere effektlasere. På samme tid udvikler forskereteamet et næste generationsinstrument kaldet Beam Box, der vil forbedre RPPM gennem enkle online laserkraftmålinger og udvide detektionsområdet til lavere effekt. En anden teknologi, der er udviklet i tidlige prototyper, er Smart Mirror, som yderligere reducerer størrelsen på måleren og giver mulighed for at registrere meget små mængder strøm. Til sidst vil det udvide nøjagtige målinger af strålingstryk til niveauer, der anvendes af radiobølger eller mikrobølgebjælker, der i øjeblikket mangler evnen til at måle nøjagtigt.
Højere laserkraft måles normalt ved at sigte strålen mod en bestemt mængde cirkulerende vand og detekterer en temperaturstigning. De involverede tanke kan være store, og portabilitet er et problem. Kalibrering kræver normalt laseroverførsel til et standardlaboratorium. En anden uheldig ulempe: Detektionsinstrumentet er i fare for at blive beskadiget af den laserstråle, det skal måle. Forskellige strålingstrykmodeller kan eliminere disse problemer og muliggøre nøjagtige effektmålinger på brugerens websted.