روش انقلابی اندازه گیری توان نوری

روش انقلابی اندازه گیری توان نوری
لیزرهاانواع و شدت ها در همه جا وجود دارد، از اشاره گر برای جراحی چشم گرفته تا پرتوهای نور گرفته تا فلزات مورد استفاده برای برش پارچه های لباس و بسیاری از محصولات. آنها در چاپگرها، ذخیره سازی داده ها وارتباطات نوری; کاربردهای تولیدی مانند جوشکاری؛ سلاح و برد نظامی؛ تجهیزات پزشکی؛ بسیاری از برنامه های کاربردی دیگر وجود دارد. هر چه نقش ایفای نقش مهمتر باشدلیزر، نیاز به کالیبره کردن دقیق توان خروجی آن ضروری تر است.
روش‌های سنتی برای اندازه‌گیری توان لیزر به دستگاهی نیاز دارند که بتواند تمام انرژی موجود در پرتو را به عنوان گرما جذب کند. با اندازه گیری تغییر دما، محققان می توانند قدرت لیزر را محاسبه کنند.
اما تاکنون هیچ راهی برای اندازه گیری دقیق توان لیزر در زمان واقعی در حین ساخت وجود نداشته است، به عنوان مثال، زمانی که لیزر یک شی را برش می دهد یا ذوب می کند. بدون این اطلاعات، برخی از تولیدکنندگان ممکن است مجبور شوند زمان و هزینه بیشتری را صرف ارزیابی اینکه آیا قطعات آنها پس از تولید با مشخصات تولید مطابقت دارد یا خیر.
فشار تشعشع این مشکل را حل می کند. نور جرم ندارد، اما دارای تکانه است که در برخورد با جسم به آن نیرو می دهد. نیروی پرتو لیزر 1 کیلووات (کیلووات) کم است، اما قابل توجه است - به وزن یک دانه شن. محققان تکنیکی انقلابی را برای اندازه‌گیری مقادیر زیاد و کوچک قدرت نور با تشخیص فشار تشعشع اعمال شده توسط نور بر روی آینه ابداع کرده‌اند. مانومتر تشعشع (RPPM) برای توان بالا طراحی شده استمنابع نوربا استفاده از ترازوی آزمایشگاهی با دقت بالا با آینه هایی که قادر به بازتاب 99.999 درصد نور هستند. همانطور که پرتو لیزر از آینه منعکس می شود، تعادل فشاری را که اعمال می کند ثبت می کند. سپس اندازه گیری نیرو به اندازه گیری توان تبدیل می شود.
هر چه قدرت پرتو لیزر بیشتر باشد، جابجایی بازتابنده بیشتر است. با تشخیص دقیق میزان این جابجایی، دانشمندان می توانند با حساسیت قدرت پرتو را اندازه گیری کنند. استرس موجود می تواند بسیار کم باشد. یک پرتو فوق قوی 100 کیلوواتی نیرویی در محدوده 68 میلی گرم اعمال می کند. اندازه‌گیری دقیق فشار تشعشع در توان بسیار پایین‌تر به طراحی بسیار پیچیده و مهندسی مداوم نیاز دارد. اکنون طرح اصلی RPPM را برای لیزرهای با توان بالاتر ارائه می دهد. در همان زمان، تیم محققین در حال توسعه یک ابزار نسل بعدی به نام Beam Box است که RPPM را از طریق اندازه‌گیری‌های ساده توان لیزری آنلاین و افزایش دامنه تشخیص به توان کمتر بهبود می‌بخشد. فناوری دیگری که در نمونه های اولیه توسعه یافته است، آینه هوشمند است که اندازه متر را بیشتر کاهش می دهد و توانایی تشخیص مقادیر بسیار کم نیرو را فراهم می کند. در نهایت، اندازه گیری دقیق فشار تشعشع را به سطوح اعمال شده توسط امواج رادیویی یا پرتوهای مایکروویو که در حال حاضر به شدت فاقد توانایی اندازه گیری دقیق هستند، گسترش می دهد.
قدرت لیزر بالاتر معمولاً با هدف قرار دادن پرتو به سمت مقدار معینی از آب در گردش و تشخیص افزایش دما اندازه گیری می شود. مخازن درگیر می توانند بزرگ باشند و قابل حمل بودن مشکل است. کالیبراسیون معمولا نیاز به انتقال لیزر به آزمایشگاه استاندارد دارد. یکی دیگر از اشکالات تاسف بار: ابزار تشخیص در معرض آسیب پرتو لیزری است که قرار است اندازه گیری کند. مدل های مختلف فشار تشعشع می توانند این مشکلات را برطرف کرده و اندازه گیری دقیق توان را در سایت کاربر امکان پذیر کنند.