Metodo rivoluzionario di misurazione del potere ottico

Metodo rivoluzionario di misurazione del potere ottico
LaserDi tutti i tipi e intensità sono ovunque, dai puntatori per la chirurgia degli occhi alle travi di luce ai metalli usati per tagliare tessuti di abbigliamento e molti prodotti. Sono utilizzati in stampanti, archiviazione dei dati ecomunicazioni ottiche; Applicazioni di produzione come la saldatura; Armi militari e che vanno; Attrezzatura medica; Ci sono molte altre applicazioni. Più importante è il ruolo svolto dallaser, più urgente è la necessità di calibrare con precisione la sua potenza.
Le tecniche tradizionali per misurare la potenza laser richiedono un dispositivo in grado di assorbire tutta l'energia nel raggio come calore. Misurando il cambiamento di temperatura, i ricercatori possono calcolare la potenza del laser.
Ma fino ad ora, non c'è stato modo di misurare accuratamente la potenza laser in tempo reale durante la produzione, ad esempio, quando un laser taglia o scioglie un oggetto. Senza queste informazioni, alcuni produttori potrebbero dover dedicare più tempo e denaro a valutare se le loro parti soddisfano le specifiche di produzione dopo la produzione.
La pressione delle radiazioni risolve questo problema. La luce non ha massa, ma ha slancio, il che gli dà una forza quando colpisce un oggetto. La forza di un raggio laser da 1 chilowatt (KW) è piccola, ma evidente - circa il peso di un granello di sabbia. I ricercatori hanno aperto la strada a una tecnica rivoluzionaria per misurare grandi e piccole quantità di potenza della luce rilevando la pressione di radiazione esercitata dalla luce su uno specchio. Il manometro a radiazioni (RPPM) è progettato per l'alta potenzafonti luminoseUtilizzando un equilibrio di laboratorio ad alta precisione con specchi in grado di riflettere il 99,999% della luce. Mentre il raggio laser rimbalza dallo specchio, l'equilibrio registra la pressione che esercita. La misurazione della forza viene quindi convertita in una misurazione di potenza.
Maggiore è la potenza del raggio laser, maggiore è lo spostamento del riflettore. Riflettendo con precisione la quantità di questo spostamento, gli scienziati possono misurare sensibilmente il potere del raggio. Lo stress coinvolto può essere molto minimo. Un raggio super forte di 100 kilowatt esercita una forza nell'intervallo di 68 milligrammi. La misurazione accurata della pressione di radiazione a energia molto più bassa richiede un design altamente complesso e un miglioramento costante dell'ingegneria. Ora offre il design originale RPPM per i laser di potenza superiore. Allo stesso tempo, il team dei ricercatori sta sviluppando uno strumento di prossima generazione chiamato BEAM Box che migliorerà l'RPPM attraverso semplici misurazioni di potenza laser online e estendendo l'intervallo di rilevamento a una potenza inferiore. Un'altra tecnologia sviluppata nei primi prototipi è Smart Mirror, che ridurrà ulteriormente le dimensioni del contatore e fornirà la possibilità di rilevare quantità molto piccole di potenza. Alla fine, estenderà accurate misurazioni della pressione delle radiazioni ai livelli applicati da onde radio o raggi a microonde che attualmente non hanno gravemente la capacità di misurare accuratamente.
Una maggiore potenza laser viene generalmente misurata puntando il raggio a una certa quantità di acqua circolante e rilevando un aumento della temperatura. I serbatoi coinvolti possono essere grandi e la portabilità è un problema. La calibrazione di solito richiede la trasmissione laser a un laboratorio standard. Un altro sfortunato svantaggio: lo strumento di rilevamento è in pericolo di essere danneggiato dal raggio laser che dovrebbe misurare. Vari modelli di pressione delle radiazioni possono eliminare questi problemi e consentire misurazioni di potenza accurate sul sito dell'utente.