Revolutionaire methode van optische vermogensmeting

Revolutionaire methode van optische vermogensmeting
LasersVan alle soorten en intensiteiten zijn overal, van aanwijzingen voor oogchirurgie tot lichtstralen tot metalen die worden gebruikt om kledingstoffen en veel producten te snijden. Ze worden gebruikt in printers, gegevensopslag enoptische communicatie; Productietoepassingen zoals lassen; Militaire wapens en variërend; Medische apparatuur; Er zijn veel andere toepassingen. Hoe belangrijker de rol speelt van delaser, hoe urgenter de noodzaak is om zijn uitgangsvermogen nauwkeurig te kalibreren.
Traditionele technieken voor het meten van laservermogen vereisen een apparaat dat alle energie in de balk als warmte kan absorberen. Door de temperatuurverandering te meten, kunnen de onderzoekers het vermogen van de laser berekenen.
Maar tot nu toe is er geen manier geweest om het laservermogen in realtime tijdens de productie nauwkeurig te meten, bijvoorbeeld wanneer een laser een object snijdt of smelt. Zonder deze informatie moeten sommige fabrikanten mogelijk meer tijd en geld besteden aan het evalueren of hun onderdelen voldoen aan de productiespecificaties na de productie.
Stralingsdruk lost dit probleem op. Licht heeft geen massa, maar het heeft momentum, wat het een kracht geeft wanneer het een object raakt. De kracht van een laserstraal van 1 kilowatt (kW) is klein, maar merkbaar - over het gewicht van een korrel zand. Onderzoekers hebben pionier in een revolutionaire techniek om grote en kleine hoeveelheden lichtvermogen te meten door de stralingsdruk te detecteren die wordt uitgeoefend door licht op een spiegel. Radiatmanometer (RPPM) is ontworpen voor high-powerLichtbronnenGebruikmakend van een zeer nauwkeurige laboratoriumbalans met spiegels die in staat zijn om 99,999% van het licht te reflecteren. Terwijl de laserstraal van de spiegel stuitert, registreert de balans de druk die hij uitoefent. De krachtmeting wordt vervolgens omgezet in een vermogensmeting.
Hoe hoger het vermogen van de laserstraal, hoe groter de verplaatsing van de reflector. Door precies de hoeveelheid van deze verplaatsing te detecteren, kunnen wetenschappers de kracht van de balk gevoelig meten. De betrokken stress kan zeer minimaal zijn. Een supersterke straal van 100 kilowatt oefent een kracht uit in het bereik van 68 milligram. Nauwkeurige meting van stralingsdruk bij veel lager vermogen vereist een zeer complex ontwerp en het voortdurend verbeteren van engineering. Biedt nu het originele RPPM -ontwerp voor lasers met een hoger vermogen. Tegelijkertijd ontwikkelt het onderzoekersteam een ​​instrument van de volgende generatie genaamd Beam Box dat RPPM zal verbeteren door middel van eenvoudige online laservermogensmetingen en het detectiebereik uitbreidt naar het vermogen. Een andere technologie die is ontwikkeld in vroege prototypes is Smart Mirror, die de grootte van de meter verder zal verminderen en de mogelijkheid biedt om zeer kleine hoeveelheden vermogen te detecteren. Uiteindelijk zal het nauwkeurige stralingsdrukmetingen uitbreiden tot niveaus die worden toegepast door radiogolven of microgolfstralen die momenteel ernstig het vermogen missen om nauwkeurig te meten.
Een hoger laservermogen wordt meestal gemeten door de balk op een bepaalde hoeveelheid circulerend water te richten en een temperatuurstijging te detecteren. De betrokken tanks kunnen groot zijn en draagbaarheid is een probleem. Kalibratie vereist meestal lasertransmissie naar een standaard laboratorium. Nog een ongelukkig nadeel: het detectieinstrument dreigt te worden beschadigd door de laserstraal die het zou moeten meten. Verschillende modellen voor stralingsdruk kunnen deze problemen oplossen en nauwkeurige stroommetingen op de site van de gebruiker mogelijk maken.