Método revolucionario de medición de potencia óptica

Método revolucionario de medición de potencia óptica
Láseresde todos os tipos e intensidades están en todas partes, desde Pointers para cirurxía ocular ata raios de luz ata metais utilizados para cortar tecidos de roupa e moitos produtos. Utilízanse en impresoras, almacenamento de datos ecomunicacións ópticas; Aplicacións de fabricación como soldadura; Armas militares e alcance; Equipo médico; Hai moitas outras aplicacións. Canto máis importante sexa o papel desempeñado pololáser, canto máis urxente é a necesidade de calibrar con precisión a súa potencia de saída.
As técnicas tradicionais para medir a potencia do láser requiren un dispositivo que poida absorber toda a enerxía do feixe en forma de calor. Medindo o cambio de temperatura, os investigadores poden calcular a potencia do láser.
Pero ata agora, non houbo forma de medir con precisión a potencia do 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 diñeiro avaliando se as súas pezas cumpren as especificacións de fabricación despois da produción.
A presión da radiación resolve este problema. A luz non ten masa, pero ten momento, o que lle dá unha forza cando golpea un obxecto. A forza dun raio láser de 1 quilowatt (kW) é pequena, pero notable, aproximadamente o peso dun gran de area. Os investigadores foron pioneiros nunha técnica revolucionaria para medir grandes e pequenas cantidades de enerxía luminosa detectando a presión de radiación que exerce a luz nun espello. O manómetro de radiación (RPPM) está deseñado para alta potenciafontes de luzutilizando unha balanza de laboratorio de alta precisión con espellos capaces de reflectir o 99,999% da luz. Cando o raio láser rebota no espello, a balanza rexistra a presión que exerce. A medida da forza convértese entón nunha medida de potencia.
Canto maior sexa a potencia do raio láser, maior será o desprazamento do reflector. Ao detectar con precisión a cantidade deste desprazamento, os científicos poden medir con sensibilidade a potencia do feixe. O estrés implicado pode ser moi mínimo. Un feixe súper forte de 100 quilovatios exerce unha forza no rango de 68 miligramos. A medición precisa da presión de radiación a unha potencia moito menor require un deseño moi complexo e unha enxeñaría en constante mellora. Agora ofrece o deseño RPPM orixinal para láseres de maior potencia. Ao mesmo tempo, o equipo de Investigadores está a desenvolver un instrumento de nova xeración chamado Beam Box que mellorará o RPPM a través de simples medicións de potencia láser en liña e ampliando o rango de detección para reducir a potencia. Outra tecnoloxía desenvolvida nos primeiros prototipos é o Smart Mirror, que reducirá aínda máis o tamaño do contador e proporcionará a capacidade de detectar cantidades moi pequenas de enerxía. Finalmente, estenderá as medidas precisas de presión de radiación a niveis aplicados por ondas de radio ou feixes de microondas que actualmente carecen gravemente da capacidade de medir con precisión.
A maior potencia do láser adoita medirse 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 a transmisión láser a un laboratorio estándar. Outro desafortunado inconveniente: o instrumento de detección corre perigo de ser danado polo raio láser que se supón que debe medir. Varios modelos de presión de radiación poden eliminar estes problemas e permitir medicións de potencia precisas no lugar do usuario.