Método revolucionario de medición de potencia óptica

Método revolucionario de medición de potencia óptica
LáseresDe todo tipo e intensidades están en todas partes, desde punteiros para a cirurxía ocular ata vigas de luz ata metais usados ​​para cortar tecidos de roupa e moitos produtos. Úsanse en impresoras, almacenamento de datos eComunicacións ópticas; Aplicacións de fabricación como soldadura; Armas militares e rango; Equipos médicos; Hai moitas outras aplicacións. Canto máis importante sexa o papel que xoga pololáser, canto máis urxente é a necesidade de calibrar con precisión a súa potencia.
As técnicas tradicionais para medir a potencia láser requiren un dispositivo que poida absorber toda a enerxía no feixe como calor. Ao medir o cambio de temperatura, os investigadores poden calcular a potencia do láser.
Pero ata o de agora, non houbo xeito de medir con precisión a potencia láser en tempo real durante a fabricación, por exemplo, cando un láser corta ou derrete un obxecto. Sen esta información, algúns fabricantes poden ter que gastar máis tempo e cartos avaliando se as súas pezas cumpren as especificacións de fabricación despois da produción.
A presión de radiación resolve este problema. A luz non ten masa, pero ten un impulso, o que lle dá unha forza cando chega a un obxecto. A forza dun raio láser de 1 quilowatt (kW) é pequena, pero notable, sobre o peso dun gran de area. Os investigadores foron pioneiros nunha técnica revolucionaria para medir grandes e pequenas cantidades de potencia lixeira detectando a presión de radiación exercida pola luz nun espello. O manómetro de radiación (RPPM) está deseñado para alta potenciafontes de luzempregando un equilibrio de laboratorio de alta precisión con espellos capaces de reflectir o 99,999% da luz. A medida que o feixe láser salta do espello, o saldo rexistra a presión que exerce. A medición da forza convértese entón nunha medición de potencia.
Canto maior sexa a potencia do feixe láser, maior será o desprazamento do reflector. Ao detectar con precisión a cantidade deste desprazamento, os científicos poden medir sensiblemente o poder do feixe. O estrés implicado pode ser moi mínimo. Un feixe moi forte de 100 quilowatts exerce unha forza no rango de 68 miligramos. A medición precisa da presión de radiación a unha potencia moi menor require un deseño altamente complexo e mellorar constantemente a enxeñaría. Agora ofrece o deseño orixinal de RPPM para láseres de maior potencia. Ao mesmo tempo, o equipo de investigadores está a desenvolver un instrumento de última xeración chamado Beam Box que mellorará a RPPM mediante medidas de potencia láser sinxelas en liña e ampliará o rango de detección ata unha potencia máis baixa. Outra tecnoloxía desenvolvida nos prototipos precoz é Smart Mirror, que reducirá aínda máis o tamaño do contador e proporcionará a capacidade de detectar cantidades de enerxía moi pequenas. Finalmente, estenderá medicións de presión de radiación precisas a niveis aplicados por ondas de radio ou vigas de microondas que actualmente carecen de capacidade para medir con precisión.
A maior potencia láser mídese normalmente apuntando o feixe a unha certa cantidade de auga circulante e detectando un aumento da temperatura. Os tanques implicados poden ser grandes e a portabilidade é un problema. A calibración normalmente require transmisión láser a un laboratorio estándar. Outro desafortunado inconveniente: o instrumento de detección está en perigo de ser danado polo feixe láser que se supón que mide. Varios modelos de presión de radiación poden eliminar estes problemas e permitir medicións de potencia precisas no sitio do usuario.