Metodo rivoluzionario di misurazione della potenza ottica

Metodo rivoluzionario di misurazione della potenza ottica
Laserdi tutti i tipi e intensità sono ovunque, dai puntatori per la chirurgia oculare ai fasci di luce ai metalli utilizzati per tagliare tessuti per abbigliamento e molti prodotti. Sono utilizzati nelle stampanti, nell'archiviazione dei dati ecomunicazioni ottiche; Applicazioni manifatturiere come la saldatura; Armi militari e telemetri; Apparecchiature mediche; Esistono molte altre applicazioni. Più importante è il ruolo svolto dallaser, tanto più urgente è la necessità di calibrare con precisione la sua potenza in uscita.
Le tecniche tradizionali per misurare la potenza laser richiedono un dispositivo in grado di assorbire tutta l'energia del fascio sotto forma di calore. Misurando la variazione di temperatura, i ricercatori possono calcolare la potenza del laser.
Finora, tuttavia, non era possibile misurare con precisione la potenza del laser in tempo reale durante la produzione, ad esempio quando un laser taglia o fonde un oggetto. Senza queste informazioni, alcuni produttori potrebbero dover investire più tempo e denaro per valutare se i loro componenti soddisfano le specifiche di produzione dopo la produzione.
La pressione di radiazione risolve questo problema. La luce non ha massa, ma possiede una quantità di moto, che le conferisce una forza quando colpisce un oggetto. La forza di un raggio laser da 1 kilowatt (kW) è piccola, ma percepibile: circa il peso di un granello di sabbia. I ricercatori hanno sviluppato una tecnica rivoluzionaria per misurare grandi e piccole quantità di potenza luminosa rilevando la pressione di radiazione esercitata dalla luce su uno specchio. Il manometro di radiazione (RPPM) è progettato per alte potenze.fonti di luceUtilizzando una bilancia da laboratorio ad alta precisione con specchi in grado di riflettere il 99,999% della luce. Quando il raggio laser rimbalza sullo specchio, la bilancia registra la pressione esercitata. La misura della forza viene quindi convertita in una misura della potenza.
Maggiore è la potenza del raggio laser, maggiore è lo spostamento del riflettore. Rilevando con precisione l'entità di questo spostamento, gli scienziati possono misurare con precisione la potenza del raggio. Lo stress coinvolto può essere minimo. Un raggio super potente di 100 kilowatt esercita una forza nell'ordine dei 68 milligrammi. Una misurazione accurata della pressione di radiazione a potenze molto inferiori richiede una progettazione estremamente complessa e un'ingegneria in continuo miglioramento. Ora offre il design RPPM originale per laser ad alta potenza. Allo stesso tempo, il team di ricercatori sta sviluppando uno strumento di nuova generazione chiamato Beam Box che migliorerà l'RPPM attraverso semplici misurazioni online della potenza laser ed estendendo il campo di rilevamento a potenze inferiori. Un'altra tecnologia sviluppata nei primi prototipi è Smart Mirror, che ridurrà ulteriormente le dimensioni del misuratore e consentirà di rilevare quantità di potenza molto piccole. Infine, estenderà le misurazioni accurate della pressione di radiazione a livelli applicati da onde radio o fasci di microonde che attualmente non sono in grado di misurare con precisione.
Una potenza laser più elevata viene solitamente misurata puntando il raggio su una certa quantità di acqua circolante e rilevando un aumento di temperatura. I serbatoi coinvolti possono essere di grandi dimensioni e la portabilità rappresenta un problema. La calibrazione richiede solitamente la trasmissione del raggio laser a un laboratorio standard. Un altro inconveniente: lo strumento di rilevamento rischia di essere danneggiato dal raggio laser che dovrebbe misurare. Diversi modelli di pressione di radiazione possono eliminare questi problemi e consentire misurazioni accurate della potenza presso il sito dell'utente.