שיטה מהפכנית למדידת כוח אופטי

שיטה מהפכנית למדידת כוח אופטי
לייזריםמכל הסוגים והעוצמות נמצאים בכל מקום, החל מהצמצות לניתוח עיניים ועד קורות אור ועד מתכות המשמשות לחתוך בדים לבגדים ומוצרים רבים. הם משמשים במדפסות, אחסון נתונים ותקשורת אופטית; יישומי ייצור כמו ריתוך; נשק צבאי וטווחים; ציוד רפואי; יש יישומים רבים אחרים. כך התפקיד שמילא החשוב יותר על ידילייזר, ככל שהצורך דחוף יותר לכיול במדויק את תפוקת הכוח שלו.
טכניקות מסורתיות למדידת כוח לייזר דורשות מכשיר שיכול לספוג את כל האנרגיה בקורה כחום. על ידי מדידת שינוי הטמפרטורה, החוקרים יכולים לחשב את כוח הלייזר.
אבל עד עכשיו, לא הייתה שום דרך למדוד במדויק את כוח הלייזר בזמן אמת במהלך הייצור, למשל, כאשר לייזר חותך או ממיס חפץ. ללא מידע זה, יצרנים מסוימים עשויים להצטרך לבזבז יותר זמן וכסף בהערכה אם החלקים שלהם עומדים במפרטי הייצור לאחר הייצור.
לחץ קרינה פותר בעיה זו. לאור אין מסה, אבל יש לו תנופה, שנותנת לו כוח כאשר הוא פוגע באובייקט. הכוח של קרן לייזר של 1 קילוואט (קילוואט) קטן, אך מורגש - על משקל של גרגר חול. החוקרים חלוץ טכניקה מהפכנית למדידת כמויות גדולות וקטנות של כוח אור על ידי איתור לחץ הקרינה המופעל על ידי אור על מראה. מנומטר קרינה (RPPM) מיועד לעוצמה גבוההמקורות קליםשימוש במאזן מעבדה בעל דיוק גבוה עם מראות המסוגלות לשקף 99.999% מהאור. כאשר קרן הלייזר מקפיצה מהמראה, האיזון מתעד את הלחץ שהוא מפעיל. לאחר מכן מדידת הכוח מומר למדידת כוח.
ככל שהעוצמה של קרן הלייזר גבוהה יותר, כך עקירת המשקף גדולה יותר. על ידי איתור מדויק של כמות העקירה הזו, מדענים יכולים למדוד ברגישות את כוח הקורה. הלחץ המעורב יכול להיות מינימלי מאוד. קרן סופר חזקה של 100 קילוואט מפעילה כוח בטווח של 68 מיליגרם. מדידה מדויקת של לחץ קרינה בכוח נמוך בהרבה דורשת תכנון מורכב ביותר ושיפור כל הזמן הנדסה. כעת מציע את עיצוב ה- RPPM המקורי עבור לייזרים בעלי כוח גבוה יותר. יחד עם זאת, צוות החוקרים מפתח מכשיר מהדור הבא בשם Beam Box שישפר את RPPM באמצעות מדידות כוח לייזר מקוונות פשוטות והרחבת טווח הגילוי להפחתת הכוח. טכנולוגיה נוספת שפותחה באבות -טיפוס מוקדמים היא מראה חכמה, שתפחית עוד יותר את גודל המונה ותספק את היכולת לאתר כמויות כוח קטנות מאוד. בסופו של דבר, היא תארך מדידות לחץ קרינה מדויקות לרמות המופעלות על ידי גלי רדיו או קורות מיקרוגל אשר כיום חסרות קשות את היכולת למדוד במדויק.
כוח לייזר גבוה יותר נמדד בדרך כלל על ידי כיוון הקורה בכמות מסוימת של מים במחזור וגילוי עליית טמפרטורה. הטנקים המעורבים יכולים להיות גדולים וניידות היא בעיה. כיול בדרך כלל דורש העברת לייזר למעבדה סטנדרטית. חיסרון מצער נוסף: מכשיר הגילוי נמצא בסכנה להיפגע על ידי קרן הלייזר שהוא אמור למדוד. דגמי לחץ קרינה שונים יכולים לבטל בעיות אלה ולאפשר מדידות כוח מדויקות באתר המשתמש.