Méthode révolutionnaire de mesure de la puissance optique

Méthode révolutionnaire de mesure de la puissance optique
LasersDe tous types et des intensités sont partout, des pointeurs pour la chirurgie oculaire aux faisceaux de lumière aux métaux utilisés pour couper des tissus de vêtements et de nombreux produits. Ils sont utilisés dans les imprimantes, le stockage de données etcommunications optiques; Des applications de fabrication telles que le soudage; Armes militaires et allant; Équipement médical; Il existe de nombreuses autres applications. Plus le rôle joué par lelaser, le plus urgent est la nécessité de calibrer précisément sa puissance de sortie.
Les techniques traditionnelles pour mesurer la puissance laser nécessitent un dispositif qui peut absorber toute l'énergie du faisceau comme chaleur. En mesurant le changement de température, les chercheurs peuvent calculer la puissance du laser.
Mais jusqu'à présent, il n'y avait aucun moyen de mesurer avec précision la puissance du laser en temps réel pendant la fabrication, par exemple, lorsqu'un laser coupe ou fait fondre un objet. Sans ces informations, certains fabricants peuvent avoir à consacrer plus de temps et d'argent à évaluer si leurs pièces répondent aux spécifications de fabrication après la production.
La pression de rayonnement résout ce problème. La lumière n'a pas de masse, mais elle a de l'élan, ce qui lui donne une force lorsqu'elle frappe un objet. La force d'un faisceau laser de 1 kilowatt (kW) est petite, mais notable - sur le poids d'un grain de sable. Les chercheurs ont lancé une technique révolutionnaire pour mesurer les grandes et petites quantités de puissance légère en détectant la pression de rayonnement exercée par la lumière sur un miroir. Le manomètre de rayonnement (RPPM) est conçu pour la haute puissanceSources légèresUtilisation d'un équilibre de laboratoire de haute précision avec des miroirs capables de refléter 99,999% de la lumière. Lorsque le faisceau laser rebondit du miroir, l'équilibre enregistre la pression qu'elle exerce. La mesure de la force est ensuite convertie en une mesure de puissance.
Plus la puissance du faisceau laser est élevée, plus le déplacement du réflecteur est élevé. En détectant précisément la quantité de ce déplacement, les scientifiques peuvent mesurer avec sensibilité la puissance du faisceau. Le stress impliqué peut être très minime. Un faisceau super fort de 100 kilowatts exerce une force dans la plage de 68 milligrammes. Une mesure précise de la pression de rayonnement à une puissance beaucoup plus faible nécessite une conception très complexe et améliorer constamment l'ingénierie. Offre désormais la conception RPPM d'origine pour les lasers plus puissants. Dans le même temps, l'équipe des chercheurs développe un instrument de nouvelle génération appelé Beam Box qui améliorera le RPPM grâce à de simples mesures de puissance au laser en ligne et à l'extension de la plage de détection à une puissance inférieure. Une autre technologie développée dans les premiers prototypes est Smart Mirror, qui réduira davantage la taille du compteur et offrira la capacité de détecter de très petites quantités de puissance. Finalement, il étendra les mesures précises de la pression de rayonnement aux niveaux appliqués par les ondes radio ou les faisceaux micro-ondes qui n'ont actuellement pas la capacité de mesurer avec précision.
Une puissance laser plus élevée est généralement mesurée en visant le faisceau à une certaine quantité d'eau circulante et en détectant une augmentation de la température. Les réservoirs impliqués peuvent être grands et la portabilité est un problème. L'étalonnage nécessite généralement une transmission laser à un laboratoire standard. Un autre inconvénient malheureux: l'instrument de détection risque d'être endommagé par le faisceau laser qu'il est censé mesurer. Divers modèles de pression de rayonnement peuvent éliminer ces problèmes et permettre des mesures de puissance précises sur le site de l'utilisateur.