روش انقلابی اندازه‌گیری توان نوری
لیزرهااز انواع و شدت‌های مختلف، همه جا هستند، از پوینترها برای جراحی چشم گرفته تا پرتوهای نور و فلزاتی که برای برش پارچه‌های لباس و بسیاری از محصولات استفاده می‌شوند. آنها در چاپگرها، ذخیره‌سازی داده‌ها و ... استفاده می‌شوند.ارتباطات نوریکاربردهای تولیدی مانند جوشکاری؛ سلاح‌های نظامی و مسافت‌یابی؛ تجهیزات پزشکی؛ کاربردهای بسیار دیگری نیز وجود دارد. هرچه نقش ... مهم‌تر باشد،لیزر، نیاز به کالیبراسیون دقیق توان خروجی آن ضروری‌تر است.
تکنیک‌های سنتی برای اندازه‌گیری توان لیزر به دستگاهی نیاز دارند که بتواند تمام انرژی پرتو را به صورت گرما جذب کند. با اندازه‌گیری تغییر دما، محققان می‌توانند توان لیزر را محاسبه کنند.
اما تاکنون، هیچ راهی برای اندازه‌گیری دقیق قدرت لیزر در زمان واقعی در حین تولید، به عنوان مثال، هنگامی که لیزر یک جسم را برش می‌دهد یا ذوب می‌کند، وجود نداشته است. بدون این اطلاعات، برخی از تولیدکنندگان ممکن است مجبور شوند زمان و هزینه بیشتری را صرف ارزیابی این کنند که آیا قطعات آنها پس از تولید، مشخصات تولید را برآورده می‌کنند یا خیر.
فشار تابشی این مشکل را حل می‌کند. نور جرم ندارد، اما تکانه دارد که هنگام برخورد به یک جسم به آن نیرو می‌دهد. نیروی یک پرتو لیزر ۱ کیلوواتی (kW) کوچک، اما قابل توجه است - تقریباً به اندازه وزن یک دانه شن. محققان با تشخیص فشار تابشی اعمال شده توسط نور بر روی یک آینه، یک تکنیک انقلابی برای اندازه‌گیری مقادیر زیاد و کم توان نور ابداع کرده‌اند. مانومتر تابشی (RPPM) برای توان بالا طراحی شده است.منابع نوربا استفاده از یک ترازوی آزمایشگاهی با دقت بالا که آینه‌های آن قادر به بازتاب ۹۹.۹۹۹٪ نور هستند. با برخورد پرتو لیزر به آینه، ترازو فشار اعمال شده را ثبت می‌کند. سپس اندازه‌گیری نیرو به اندازه‌گیری توان تبدیل می‌شود.
هرچه قدرت پرتو لیزر بیشتر باشد، جابجایی بازتابنده بیشتر است. با تشخیص دقیق مقدار این جابجایی، دانشمندان می‌توانند قدرت پرتو را با حساسیت اندازه‌گیری کنند. تنش وارده می‌تواند بسیار کم باشد. یک پرتو فوق قوی ۱۰۰ کیلوواتی نیرویی در محدوده ۶۸ میلی‌گرم اعمال می‌کند. اندازه‌گیری دقیق فشار تابشی در توان بسیار پایین‌تر نیاز به طراحی بسیار پیچیده و بهبود مداوم مهندسی دارد. اکنون طرح اولیه RPPM را برای لیزرهای با توان بالاتر ارائه می‌دهد. در عین حال، تیم محققان در حال توسعه ابزاری نسل بعدی به نام Beam Box هستند که RPPM را از طریق اندازه‌گیری‌های ساده آنلاین توان لیزر و گسترش محدوده تشخیص به توان پایین‌تر بهبود می‌بخشد. فناوری دیگری که در نمونه‌های اولیه توسعه یافته است، Smart Mirror است که اندازه کنتور را بیشتر کاهش می‌دهد و امکان تشخیص مقادیر بسیار کم توان را فراهم می‌کند. در نهایت، اندازه‌گیری‌های دقیق فشار تابشی را به سطوح اعمال شده توسط امواج رادیویی یا پرتوهای مایکروویو که در حال حاضر به شدت فاقد توانایی اندازه‌گیری دقیق هستند، گسترش می‌دهد.
توان بالاتر لیزر معمولاً با هدف قرار دادن پرتو به سمت مقدار مشخصی از آب در گردش و تشخیص افزایش دما اندازه‌گیری می‌شود. مخازن مورد استفاده می‌توانند بزرگ باشند و قابلیت حمل آنها یک مشکل است. کالیبراسیون معمولاً نیاز به انتقال لیزر به یک آزمایشگاه استاندارد دارد. یکی دیگر از معایب نامطلوب: دستگاه تشخیص در معرض خطر آسیب دیدن توسط پرتو لیزری است که قرار است اندازه‌گیری کند. مدل‌های مختلف فشار تابشی می‌توانند این مشکلات را از بین ببرند و اندازه‌گیری‌های دقیق توان را در محل کاربر امکان‌پذیر کنند.
زمان ارسال: ۳۱ ژوئیه ۲۰۲۴