Método revolucionário de medição de potência óptica

Método revolucionário de medição de potência óptica
Lasersde todos os tipos e intensidades estão por toda parte, desde ponteiros para cirurgia ocular a feixes de luz e metais usados ​​para cortar tecidos de roupas e muitos produtos. São usados ​​em impressoras, armazenamento de dados ecomunicações ópticas; Aplicações de fabricação, como soldagem; Armas militares e equipamentos de alcance; Equipamentos médicos; Existem muitas outras aplicações. Quanto mais importante for o papel desempenhado pelolaser, mais urgente é a necessidade de calibrar precisamente sua saída de energia.
As técnicas tradicionais de medição da potência do laser exigem um dispositivo capaz de absorver toda a energia do feixe na forma de calor. Ao medir a variação de temperatura, os pesquisadores conseguem calcular a potência do laser.
Mas, até agora, não havia como medir com precisão a potência do laser em tempo real durante a fabricação, por exemplo, quando um laser corta ou derrete um objeto. Sem essa informação, alguns fabricantes podem ter que investir mais tempo e dinheiro avaliando se suas peças atendem às especificações de fabricação após a produção.
A pressão de radiação resolve esse problema. A luz não tem massa, mas tem momento, o que lhe confere uma força ao atingir um objeto. A força de um feixe de laser de 1 quilowatt (kW) é pequena, mas perceptível – aproximadamente o peso de um grão de areia. Pesquisadores foram pioneiros em uma técnica revolucionária para medir grandes e pequenas quantidades de potência luminosa, detectando a pressão de radiação exercida pela luz em um espelho. O manômetro de radiação (RPPM) foi projetado para alta potência.fontes de luzutilizando uma balança de laboratório de alta precisão com espelhos capazes de refletir 99,999% da luz. À medida que o feixe de laser reflete no espelho, a balança registra a pressão exercida. A medição da força é então convertida em uma medição de potência.
Quanto maior a potência do feixe de laser, maior o deslocamento do refletor. Ao detectar com precisão a quantidade desse deslocamento, os cientistas podem medir com sensibilidade a potência do feixe. O estresse envolvido pode ser mínimo. Um feixe superforte de 100 quilowatts exerce uma força na faixa de 68 miligramas. A medição precisa da pressão de radiação em potências muito menores requer um projeto altamente complexo e engenharia em constante aprimoramento. Agora, oferecemos o projeto RPPM original para lasers de maior potência. Ao mesmo tempo, a equipe de pesquisadores está desenvolvendo um instrumento de última geração chamado Beam Box, que melhorará o RPPM por meio de medições simples de potência do laser online e estenderá o alcance de detecção para potências mais baixas. Outra tecnologia desenvolvida nos primeiros protótipos é o Smart Mirror, que reduzirá ainda mais o tamanho do medidor e fornecerá a capacidade de detectar quantidades muito pequenas de potência. Eventualmente, ele estenderá as medições precisas da pressão de radiação para níveis aplicados por ondas de rádio ou feixes de micro-ondas que atualmente carecem severamente da capacidade de medir com precisão.
Uma potência laser mais alta geralmente é medida apontando o feixe para uma determinada quantidade de água em circulação e detectando um aumento de temperatura. Os tanques envolvidos podem ser grandes e a portabilidade é um problema. A calibração geralmente requer transmissão do laser para um laboratório padrão. Outra desvantagem infeliz: o instrumento de detecção corre o risco de ser danificado pelo feixe de laser que deveria medir. Diversos modelos de pressão de radiação podem eliminar esses problemas e permitir medições de potência precisas no local do usuário.