Optik güç ölçümünde devrim niteliğinde yöntem

Optik güç ölçümünde devrim niteliğinde yöntem
LazerlerHer türden ve yoğunluktan lazer ışınları, göz ameliyatlarında kullanılan işaretleyicilerden, ışık huzmelerine, giyim kumaşlarını kesmek için kullanılan metallere ve birçok ürüne kadar her yerde bulunur. Yazıcılarda, veri depolamada veoptik iletişimKaynak gibi imalat uygulamaları; Askeri silahlar ve menzil belirleme; Tıbbi ekipman; Daha birçok uygulama alanı mevcuttur. Bu uygulamaların oynadığı rol ne kadar önemliyse, o kadar çok uygulama alanı vardır.lazerBu nedenle, güç çıkışını hassas bir şekilde kalibre etme ihtiyacı daha da acil hale gelmektedir.
Lazer gücünü ölçmek için kullanılan geleneksel teknikler, ışındaki tüm enerjiyi ısı olarak emebilen bir cihaza ihtiyaç duyar. Araştırmacılar, sıcaklık değişimini ölçerek lazerin gücünü hesaplayabilirler.
Ancak şimdiye kadar, örneğin bir lazer bir nesneyi keserken veya eritirken, üretim sırasında lazer gücünü gerçek zamanlı olarak doğru bir şekilde ölçmenin bir yolu yoktu. Bu bilgi olmadan, bazı üreticiler parçalarının üretim spesifikasyonlarını karşılayıp karşılamadığını değerlendirmek için üretimden sonra daha fazla zaman ve para harcamak zorunda kalabilirler.
Radyasyon basıncı bu sorunu çözüyor. Işığın kütlesi yoktur, ancak bir cisme çarptığında ona kuvvet veren bir momentumu vardır. 1 kilovatlık (kW) bir lazer ışınının kuvveti küçüktür, ancak fark edilebilir – yaklaşık bir kum tanesinin ağırlığı kadardır. Araştırmacılar, ışığın bir aynaya uyguladığı radyasyon basıncını algılayarak büyük ve küçük miktardaki ışık gücünü ölçmek için devrim niteliğinde bir teknik geliştirdiler. Radyasyon manometresi (RPPM), yüksek güç için tasarlanmıştır.ışık kaynaklarıLazer ışını, ışığın %99,999'unu yansıtabilen aynalara sahip yüksek hassasiyetli bir laboratuvar terazisi kullanılarak ölçülür. Lazer ışını aynadan yansıdığında, terazi uyguladığı basıncı kaydeder. Kuvvet ölçümü daha sonra güç ölçümüne dönüştürülür.
Lazer ışınının gücü ne kadar yüksekse, reflektörün yer değiştirmesi de o kadar büyük olur. Bilim insanları, bu yer değiştirme miktarını hassas bir şekilde tespit ederek ışının gücünü doğru bir şekilde ölçebilirler. Oluşan gerilim çok minimal olabilir. 100 kilovatlık süper güçlü bir ışın, 68 miligram aralığında bir kuvvet uygular. Çok daha düşük güçte radyasyon basıncının doğru ölçümü, son derece karmaşık bir tasarım ve sürekli gelişen mühendislik gerektirir. Şimdi, daha yüksek güçlü lazerler için orijinal RPPM tasarımını sunuyoruz. Aynı zamanda, Araştırma ekibi, basit çevrimiçi lazer gücü ölçümleri yoluyla RPPM'yi geliştirecek ve algılama aralığını daha düşük güce genişletecek Beam Box adlı yeni nesil bir cihaz geliştiriyor. Erken prototiplerde geliştirilen bir diğer teknoloji ise, ölçüm cihazının boyutunu daha da küçültecek ve çok küçük güç miktarlarını tespit etme yeteneği sağlayacak olan Akıllı Ayna'dır. Sonunda, doğru radyasyon basıncı ölçümlerini, şu anda doğru ölçüm yapma yeteneği ciddi anlamda yetersiz olan radyo dalgaları veya mikrodalga ışınları tarafından uygulanan seviyelere kadar genişletecektir.
Daha yüksek lazer gücü genellikle, ışın belirli bir miktarda dolaşan suya yönlendirilerek ve sıcaklık artışı tespit edilerek ölçülür. Kullanılan tanklar büyük olabilir ve taşınabilirlik bir sorundur. Kalibrasyon genellikle lazerin standart bir laboratuvara iletilmesini gerektirir. Bir diğer olumsuz dezavantaj ise: ölçüm yapması gereken lazer ışını tarafından hasar görme riski taşıyan algılama cihazıdır. Çeşitli radyasyon basıncı modelleri bu sorunları ortadan kaldırabilir ve kullanıcının bulunduğu yerde doğru güç ölçümlerini mümkün kılabilir.