روش انقلابی اندازه گیری توان نوری

روش انقلابی اندازه گیری توان نوری
لیزراز بین انواع و شدت در همه جا وجود دارد ، از نشانگرهای جراحی چشم گرفته تا پرتوهای نور تا فلزات مورد استفاده برای برش پارچه های لباس و بسیاری از محصولات. آنها در چاپگرها ، ذخیره داده ها وارتباطات نوری؛ برنامه های تولیدی مانند جوشکاری ؛ سلاح های نظامی و مختلف ؛ تجهیزات پزشکی ؛ بسیاری از برنامه های دیگر وجود دارد. مهمتر از این که نقش ایفا کرده استلیزر، نیاز به کالیبراسیون دقیق تولید انرژی آن ، ضروری تر است.
تکنیک های سنتی برای اندازه گیری توان لیزر به دستگاهی نیاز دارد که بتواند تمام انرژی موجود در پرتو را به عنوان گرما جذب کند. محققان با اندازه گیری تغییر دما می توانند قدرت لیزر را محاسبه کنند.
اما تاکنون راهی برای اندازه گیری دقیق قدرت لیزر در زمان واقعی در طول تولید وجود ندارد ، به عنوان مثال ، هنگامی که لیزر یک شی را کاهش می دهد یا ذوب می کند. بدون این اطلاعات ، برخی از تولید کنندگان ممکن است مجبور شوند زمان و هزینه بیشتری را صرف ارزیابی کنند که آیا قطعات آنها پس از تولید مشخصات تولید را برآورده می کند.
فشار تابش این مشکل را حل می کند. نور هیچ توده ای ندارد ، اما شتاب دارد ، که هنگام برخورد با یک شی به آن نیرو می دهد. نیروی پرتوی لیزر 1 کیلووات (کیلو وات) کوچک است ، اما قابل توجه است - در مورد وزن یک دانه ماسه. محققان با تشخیص فشار تابش اعمال شده توسط نور بر روی آینه ، یک تکنیک انقلابی برای اندازه گیری مقادیر زیاد و کمی از قدرت نور پیشگام کرده اند. مانومتر تابش (RPPM) برای قدرت بالا طراحی شده استمنابع نوربا استفاده از یک تعادل آزمایشگاهی با دقت بالا با آینه هایی که قادر به بازتاب 99.999 ٪ از نور هستند. از آنجا که پرتو لیزر از آینه خاموش می شود ، تعادل فشار ناشی از آن را ثبت می کند. اندازه گیری نیرو سپس به اندازه گیری قدرت تبدیل می شود.
هرچه قدرت پرتو لیزر بالاتر باشد ، جابجایی بازتابنده بیشتر می شود. دانشمندان با تشخیص دقیق میزان این جابجایی ، می توانند قدرت پرتو را با حساسیت اندازه گیری کنند. استرس درگیر می تواند بسیار حداقل باشد. یک پرتوی فوق العاده قوی از 100 کیلووات در محدوده 68 میلی گرم نیرو اعمال می کند. اندازه گیری دقیق فشار تابش در توان بسیار پایین تر نیاز به طراحی بسیار پیچیده و دائماً بهبود مهندسی دارد. اکنون طراحی اصلی RPPM را برای لیزرهای با قدرت بالاتر ارائه می دهد. در همین زمان ، تیم محققان در حال توسعه یک ابزار نسل بعدی به نام Beam Box هستند که RPPM را از طریق اندازه گیری قدرت لیزر آنلاین ساده و گسترش دامنه تشخیص به قدرت پایین تر بهبود می بخشد. یکی دیگر از فناوری های توسعه یافته در نمونه های اولیه ، آینه هوشمند است که باعث کاهش بیشتر اندازه متر می شود و امکان تشخیص مقادیر بسیار کمی از قدرت را فراهم می کند. سرانجام ، اندازه گیری دقیق فشار تابش را به سطوح اعمال شده توسط امواج رادیویی یا پرتوهای مایکروویو که در حال حاضر به شدت توانایی اندازه گیری دقیق را ندارند ، گسترش می دهد.
قدرت لیزر بالاتر معمولاً با هدف قرار دادن پرتو در مقدار مشخصی از آب در گردش و تشخیص افزایش دما اندازه گیری می شود. مخازن درگیر می توانند بزرگ باشند و قابلیت حمل آن مسئله ای است. کالیبراسیون معمولاً نیاز به انتقال لیزر به آزمایشگاه استاندارد دارد. یکی دیگر از اشکالات ناگوار: ابزار تشخیص در معرض خطر آسیب دیدن پرتو لیزری است که قرار است اندازه گیری شود. مدل های مختلف فشار تابش می توانند این مشکلات را از بین ببرد و اندازه گیری های دقیق انرژی را در سایت کاربر فعال کند.