Optik güç ölçümünde devrim niteliğinde yöntem

Optik güç ölçümünde devrim niteliğinde yöntem
Lazerlerher tür ve yoğunlukta her yerdedir, göz ameliyatı için işaretçilerden ışık huzmelerine, giyim kumaşlarını ve birçok ürünü kesmek için kullanılan metallere kadar. Yazıcılarda, veri depolamada veoptik iletişim; Kaynak gibi üretim uygulamaları; Askeri silahlar ve menzil; Tıbbi ekipman; Başka birçok uygulama vardır. Oynadığı rol ne kadar önemliyselazer, güç çıkışının hassas bir şekilde kalibre edilmesi ihtiyacı daha da acil hale geliyor.
Lazer gücünü ölçmek için kullanılan geleneksel teknikler, ışındaki tüm enerjiyi ısı olarak emebilen bir cihaz gerektirir. Sıcaklık değişimini ölçerek araştırmacılar lazerin gücünü hesaplayabilirler.
Ancak şimdiye kadar, örneğin bir lazer bir nesneyi kestiğinde veya erittiğinde, üretim sırasında lazer gücünü gerçek zamanlı olarak doğru bir şekilde ölçmenin bir yolu yoktu. Bu bilgi olmadan, bazı üreticiler üretimden sonra parçalarının üretim özelliklerini karşılayıp karşılamadığını değerlendirmek için daha fazla zaman ve para harcamak zorunda kalabilir.
Radyasyon basıncı bu sorunu çözer. Işığın kütlesi yoktur, ancak bir nesneye çarptığında ona bir kuvvet veren momentumu vardır. 1 kilovat (kW) lazer ışınının kuvveti küçüktür, ancak fark edilir - bir kum tanesinin ağırlığı kadar. Araştırmacılar, ışığın bir aynaya uyguladığı radyasyon basıncını tespit ederek büyük ve küçük ışık gücünü ölçmek için devrim niteliğinde bir tekniğe öncülük ettiler. Radyasyon manometresi (RPPM), yüksek güçlüışık kaynakları%99,999 oranında ışık yansıtabilen aynalara sahip yüksek hassasiyetli bir laboratuvar terazisi kullanılarak. Lazer ışını aynadan yansıdıkça, terazi uyguladığı basıncı kaydeder. Kuvvet ölçümü daha sonra bir güç ölçümüne dönüştürülür.
Lazer ışınının gücü ne kadar yüksekse, reflektörün yer değiştirmesi de o kadar büyük olur. Bilim insanları bu yer değiştirmenin miktarını hassas bir şekilde tespit ederek ışının gücünü hassas bir şekilde ölçebilirler. İlgili stres çok az olabilir. 100 kilovatlık süper güçlü bir ışın, 68 miligram aralığında bir kuvvet uygular. Çok daha düşük güçte radyasyon basıncının doğru bir şekilde ölçülmesi, oldukça karmaşık bir tasarım ve sürekli olarak gelişen mühendislik gerektirir. Şimdi daha yüksek güçlü lazerler için orijinal RPPM tasarımını sunuyor. Aynı zamanda, Araştırmacılar ekibi, basit çevrimiçi lazer güç ölçümleri yoluyla RPPM'yi iyileştirecek ve algılama aralığını daha düşük güce genişletecek Beam Box adlı yeni nesil bir cihaz geliştiriyor. İlk prototiplerde geliştirilen bir diğer teknoloji ise ölçerin boyutunu daha da küçültecek ve çok küçük miktardaki gücü tespit etme yeteneği sağlayacak olan Akıllı Ayna'dır. Sonunda, doğru radyasyon basıncı ölçümlerini, şu anda doğru bir şekilde ölçme yeteneğinden ciddi şekilde yoksun olan radyo dalgaları veya mikrodalga ışınları tarafından uygulanan seviyelere kadar genişletecektir.
Daha yüksek lazer gücü genellikle ışının belirli miktarda dolaşan suya yöneltilmesi ve bir sıcaklık artışının tespit edilmesiyle ölçülür. İlgili tanklar büyük olabilir ve taşınabilirlik bir sorundur. Kalibrasyon genellikle lazerin standart bir laboratuvara iletilmesini gerektirir. Bir diğer talihsiz dezavantaj: tespit cihazının ölçmesi gereken lazer ışını tarafından hasar görme tehlikesi vardır. Çeşitli radyasyon basınç modelleri bu sorunları ortadan kaldırabilir ve kullanıcının yerinde doğru güç ölçümleri yapılmasını sağlayabilir.