Rebolusyonaryong paraan ng pagsukat ng optical power

Rebolusyonaryong paraan ng pagsukat ng optical power
Mga lasersa lahat ng uri at intensity ay nasa lahat ng dako, mula sa Pointer para sa operasyon sa mata hanggang sa mga sinag ng liwanag hanggang sa mga metal na ginagamit sa pagputol ng mga tela ng damit at maraming produkto. Ginagamit ang mga ito sa mga printer, imbakan ng data atoptical na komunikasyon; Mga aplikasyon sa paggawa tulad ng hinang; Mga sandata ng militar at ranging; Kagamitang medikal; Mayroong maraming iba pang mga application. Mas mahalaga ang papel na ginagampanan ng mgalaser, ang mas apurahan ay ang pangangailangang tumpak na i-calibrate ang power output nito.
Ang mga tradisyonal na pamamaraan para sa pagsukat ng kapangyarihan ng laser ay nangangailangan ng isang aparato na maaaring sumipsip ng lahat ng enerhiya sa sinag bilang init. Sa pamamagitan ng pagsukat sa pagbabago ng temperatura, maaaring kalkulahin ng mga mananaliksik ang kapangyarihan ng laser.
Ngunit hanggang ngayon, walang paraan upang tumpak na sukatin ang kapangyarihan ng laser sa real time sa panahon ng pagmamanupaktura, halimbawa, kapag ang isang laser ay pumutol o natutunaw ang isang bagay. Kung wala ang impormasyong ito, maaaring kailanganin ng ilang mga tagagawa na gumugol ng mas maraming oras at pera sa pagsusuri kung ang kanilang mga bahagi ay nakakatugon sa mga detalye ng pagmamanupaktura pagkatapos ng produksyon.
Ang presyon ng radyasyon ay malulutas ang problemang ito. Ang liwanag ay walang masa, ngunit mayroon itong momentum, na nagbibigay ng puwersa kapag tumama ito sa isang bagay. Ang puwersa ng isang 1 kilowatt (kW) laser beam ay maliit, ngunit kapansin-pansin - tungkol sa bigat ng isang butil ng buhangin. Ang mga mananaliksik ay nagpayunir ng isang rebolusyonaryong pamamaraan upang sukatin ang malaki at maliit na halaga ng kapangyarihan ng liwanag sa pamamagitan ng pag-detect ng presyon ng radiation na ibinibigay ng liwanag sa salamin. Ang radyasyon manometer (RPPM) ay dinisenyo para sa mataas na kapangyarihanilaw na pinagmumulangamit ang isang high-precision na balanse sa laboratoryo na may mga salamin na may kakayahang sumasalamin sa 99.999% ng liwanag. Habang tumatalbog ang laser beam sa salamin, itinatala ng balanse ang pressure na ginagawa nito. Ang pagsukat ng puwersa ay iko-convert sa isang pagsukat ng kapangyarihan.
Kung mas mataas ang kapangyarihan ng laser beam, mas malaki ang displacement ng reflector. Sa pamamagitan ng tumpak na pagtukoy sa dami ng displacement na ito, sensitibong masusukat ng mga siyentipiko ang kapangyarihan ng sinag. Ang stress na kasangkot ay maaaring napakaliit. Ang isang napakalakas na sinag na 100 kilowatts ay nagdudulot ng puwersa sa hanay na 68 milligrams. Ang tumpak na pagsukat ng presyon ng radiation sa mas mababang kapangyarihan ay nangangailangan ng lubos na kumplikadong disenyo at patuloy na pagpapabuti ng engineering. Nag-aalok na ngayon ng orihinal na disenyo ng RPPM para sa mga laser na may mas mataas na kapangyarihan. Kasabay nito, ang pangkat ng Researchers ay bumubuo ng susunod na henerasyong instrumento na tinatawag na Beam Box na magpapahusay sa RPPM sa pamamagitan ng mga simpleng online na pagsukat ng kapangyarihan ng laser at pagpapalawak ng hanay ng pagtuklas sa mas mababang kapangyarihan. Ang isa pang teknolohiya na binuo sa maagang mga prototype ay ang Smart Mirror, na higit na magpapababa sa laki ng metro at magbibigay ng kakayahang makakita ng napakaliit na halaga ng kapangyarihan. Sa kalaunan, palawigin nito ang mga tumpak na pagsukat ng presyon ng radiation sa mga antas na inilapat ng mga radio wave o microwave beam na kasalukuyang kulang sa kakayahang sumukat nang tumpak.
Ang mas mataas na kapangyarihan ng laser ay karaniwang sinusukat sa pamamagitan ng pagpuntirya ng sinag sa isang tiyak na dami ng nagpapalipat-lipat na tubig at pag-detect ng pagtaas ng temperatura. Ang mga tangke na kasangkot ay maaaring malaki at ang portability ay isang isyu. Ang pagkakalibrate ay karaniwang nangangailangan ng laser transmission sa isang karaniwang laboratoryo. Isa pang kapus-palad na disbentaha: ang instrumento ng pagtuklas ay nasa panganib na masira ng laser beam na dapat itong sukatin. Maaaring alisin ng iba't ibang modelo ng presyon ng radiation ang mga problemang ito at paganahin ang mga tumpak na sukat ng kapangyarihan sa site ng gumagamit.