Kaedah revolusioner pengukuran kuasa optik

Kaedah revolusioner pengukuran kuasa optik
Laserpelbagai jenis dan keamatan terdapat di mana-mana, daripada Penunjuk untuk pembedahan mata kepada pancaran cahaya kepada logam yang digunakan untuk memotong fabrik pakaian dan banyak produk. Ia digunakan dalam pencetak, penyimpanan data dankomunikasi optik; Aplikasi pembuatan seperti kimpalan; Senjata dan pengisaran ketenteraan; Peralatan perubatan; Terdapat banyak aplikasi lain. Semakin penting peranan yang dimainkan olehlaser, semakin mendesak keperluan untuk menentukur output kuasanya dengan tepat.
Teknik tradisional untuk mengukur kuasa laser memerlukan peranti yang boleh menyerap semua tenaga dalam pancaran sebagai haba. Dengan mengukur perubahan suhu, para penyelidik boleh mengira kuasa laser.
Namun sehingga kini, tiada cara untuk mengukur kuasa laser dengan tepat dalam masa nyata semasa pembuatan, contohnya, apabila laser memotong atau mencairkan objek. Tanpa maklumat ini, sesetengah pengeluar mungkin perlu meluangkan lebih banyak masa dan wang untuk menilai sama ada bahagian mereka memenuhi spesifikasi pembuatan selepas pengeluaran.
Tekanan sinaran menyelesaikan masalah ini. Cahaya tidak mempunyai jisim, tetapi ia mempunyai momentum, yang memberikannya daya apabila ia mengenai objek. Daya pancaran laser 1 kilowatt (kW) adalah kecil, tetapi ketara – kira-kira berat sebutir pasir. Penyelidik telah mempelopori teknik revolusioner untuk mengukur jumlah kuasa cahaya yang besar dan kecil dengan mengesan tekanan sinaran yang dikenakan oleh cahaya pada cermin. Manometer sinaran (RPPM) direka bentuk untuk kuasa tinggisumber cahayamenggunakan neraca makmal berketepatan tinggi dengan cermin yang mampu memantulkan 99.999% cahaya. Apabila pancaran laser melantun dari cermin, neraca tersebut merekodkan tekanan yang dikenakannya. Pengukuran daya kemudiannya ditukar menjadi pengukuran kuasa.
Semakin tinggi kuasa pancaran laser, semakin besar anjakan reflektor. Dengan mengesan jumlah anjakan ini dengan tepat, saintis boleh mengukur kuasa pancaran secara sensitif. Tegasan yang terlibat boleh menjadi sangat minimum. Pancaran super kuat 100 kilowatt mengenakan daya dalam julat 68 miligram. Pengukuran tekanan sinaran yang tepat pada kuasa yang jauh lebih rendah memerlukan reka bentuk yang sangat kompleks dan kejuruteraan yang sentiasa diperbaiki. Kini menawarkan reka bentuk RPPM asal untuk laser berkuasa tinggi. Pada masa yang sama, pasukan Penyelidik sedang membangunkan instrumen generasi akan datang yang dipanggil Beam Box yang akan meningkatkan RPPM melalui pengukuran kuasa laser dalam talian yang mudah dan melanjutkan julat pengesanan kepada kuasa yang lebih rendah. Satu lagi teknologi yang dibangunkan dalam prototaip awal ialah Smart Mirror, yang akan mengurangkan lagi saiz meter dan memberikan keupayaan untuk mengesan jumlah kuasa yang sangat kecil. Akhirnya, ia akan melanjutkan pengukuran tekanan sinaran yang tepat kepada tahap yang dikenakan oleh gelombang radio atau pancaran gelombang mikro yang pada masa ini sangat kekurangan keupayaan untuk mengukur dengan tepat.
Kuasa laser yang lebih tinggi biasanya diukur dengan menghalakan pancaran pada sejumlah air yang beredar dan mengesan peningkatan suhu. Tangki yang terlibat boleh jadi besar dan kebolehgunaan merupakan satu isu. Penentukuran biasanya memerlukan penghantaran laser ke makmal standard. Satu lagi kelemahan yang malang: instrumen pengesanan berada dalam bahaya rosak oleh pancaran laser yang sepatutnya diukur. Pelbagai model tekanan sinaran boleh menghapuskan masalah ini dan membolehkan pengukuran kuasa yang tepat di tapak pengguna.