Az optikai teljesítménymérés forradalmi módszere

Az optikai teljesítménymérés forradalmi módszere
LézerMinden típus és intenzitás mindenütt megtalálható, a szemműtét mutatóitól a fénysugarakig, a ruházati szövetek és sok termék vágásához használt fémekig. A nyomtatókban, az adattárolásban és aoptikai kommunikáció; Gyártási alkalmazások, például hegesztés; Katonai fegyverek és távolság; Orvosi berendezések; Sok más alkalmazás létezik. Minél fontosabb a szerepe alézer, annál sürgősebb az a szükség, hogy pontosan kalibrálják a teljesítményt.
A lézerteljesítmény mérésére szolgáló hagyományos technikák olyan eszközt igényelnek, amely hőn elnyeli az összes energiát a sugárban. A hőmérsékletváltozás mérésével a kutatók kiszámíthatják a lézer teljesítményét.
De eddig nem volt mód arra, hogy a lézerteljesítményt valós időben pontosan megmérjék a gyártás során, például amikor egy lézer vág egy tárgyat. Ezen információk nélkül egyes gyártóknak több időt és pénzt kell költeniük annak értékelésére, hogy alkatrészeik megfelelnek -e a gyártási előírásoknak a gyártás után.
A sugárzásnyomás megoldja ezt a problémát. A fénynek nincs tömege, de lendülete van, ami erőt ad neki, amikor egy tárgyat eltalál. Az 1 kilowatt (KW) lézernyaláb ereje kicsi, de észrevehető - a homokszem súlyáról. A kutatók úttörő szerepet játszottak egy forradalmian új és kis mennyiségű fényerő -mennyiség mérésére azáltal, hogy felismerik a tükörre gyakorolt ​​fény által kitett sugárzási nyomást. A sugárzási manométert (RPPM) nagy teljesítményre terveztékfényforrásokNagy pontosságú laboratóriumi egyensúly felhasználása olyan tükrökkel, amelyek képesek tükrözni a fény 99,999% -át. Amint a lézernyaláb visszapattan a tükörről, az egyenleg rögzíti az általa gyakorolt ​​nyomást. Az erőmérést ezután teljesítménymérésgé alakítják.
Minél nagyobb a lézernyaláb teljesítménye, annál nagyobb a reflektor elmozdulása. Az elmozdulás mennyiségének pontosan észlelésével a tudósok érzékenyen mérhetik a gerenda erejét. Az érintett stressz nagyon minimális lehet. A 100 kilowatt szuper erős gerenda 68 milligramm tartományban erőt gyakorol. A sugárzás nyomásának pontos mérése sokkal alacsonyabb teljesítménynél rendkívül összetett kialakítást és folyamatosan javítja a mérnöki munkát. Most az eredeti RPPM kialakítást kínálja a magasabb teljesítményű lézerekhez. Ugyanakkor a kutatók csapata egy következő generációs eszközt fejleszt ki, melynek neve a Beam Box, amely javítja az RPPM-et egyszerű online lézerteljesítmény-mérések révén, és az észlelési tartományt alacsonyabb teljesítményre terjeszti. Egy másik technológia, amelyet a korai prototípusokban fejlesztettek ki, a Smart Mirror, amely tovább csökkenti a mérő méretét, és lehetőséget biztosít a nagyon kis mennyiségű energia észlelésére. Végül kiterjeszti a pontos sugárzási nyomásméréseket a rádióhullámok vagy mikrohullámú gerendák által alkalmazott szintekre, amelyek jelenleg súlyosan nem képesek pontos mérni.
A nagyobb lézerteljesítményt általában úgy mérik, hogy a gerendát egy bizonyos mennyiségű keringő vízre célozzák meg, és a hőmérséklet -emelést észlelik. Az érintett tartályok nagyok lehetnek, és a hordozhatóság problémát jelent. A kalibrálás általában lézerátvitelt igényel egy standard laboratóriumba. Egy másik szerencsétlen hátrány: Az érzékelő eszköz veszélye van, hogy megsérül a lézernyaláb, amelyet állítólag meg kell mérni. Különböző sugárzási nyomás modellek kiküszöbölhetik ezeket a problémákat, és lehetővé teszik a pontos teljesítményméréseket a felhasználó helyén.