光学電力測定の革新的な方法

光学電力測定の革新的な方法
レーザー眼科手術のポインターから光の梁、衣類の生地や多くの製品を切るために使用される金属まで、あらゆるタイプと強度がどこにでもあります。プリンター、データストレージ、および光学通信;溶接などの製造アプリケーション。軍事兵器と範囲。医療機器;他にも多くのアプリケーションがあります。それが果たす役割はより重要ですレーザ、その電力出力を正確に調整する必要があるほど緊急です。
レーザーパワーを測定するための従来の技術では、ビーム内のすべてのエネルギーを熱として吸収できるデバイスが必要です。温度変化を測定することにより、研究者はレーザーのパワーを計算できます。
しかし、これまで、たとえばレーザーがオブジェクトを切断または溶かすときなど、製造中にレーザー電力をリアルタイムで正確に測定する方法はありませんでした。この情報がなければ、一部のメーカーは、生産後に部品が製造仕様を満たしているかどうかを評価するために、より多くの時間とお金を費やす必要があるかもしれません。
放射圧力はこの問題を解決します。光には質量はありませんが、勢いがあり、オブジェクトに当たったときに力を与えます。 1キロワット（kW）レーザービームの力は小さく、顕著です。研究者は、鏡に光によって及ぼす放射圧を検出することにより、大量および少量の光電力を測定する革新的な技術を開拓しました。放射圧力計（RPPM）は、高出力用に設計されています光源光の99.999％を反映できるミラーで高精度の実験室バランスを使用します。レーザービームが鏡から跳ね返ると、バランスが及ぼす圧力を記録します。次に、力測定が電力測定に変換されます。
レーザービームのパワーが高いほど、反射器の変位が大きくなります。この変位の量を正確に検出することにより、科学者はビームのパワーを敏感に測定できます。関係するストレスは非常に最小限に抑えることができます。 100キロワットの超強力なビームは、68ミリグラムの範囲に力を発揮します。はるかに低い電力での放射線圧の正確な測定には、非常に複雑な設計が必要であり、エンジニアリングを常に改善する必要があります。現在、高出力レーザー用の元のRPPMデザインを提供しています。同時に、研究者チームは、単純なオンラインレーザー電源測定を介してRPPMを改善し、検出範囲をより低い電力に拡張するBeam​​ Boxと呼ばれる次世代の機器を開発しています。初期のプロトタイプで開発された別の技術はスマートミラーであり、メーターのサイズをさらに削減し、非常に少量の電力を検出する能力を提供します。最終的には、正確な放射圧力測定は、現在正確に測定する能力を不足している電波またはマイクロ波ビームによって適用されるレベルに拡張されます。
通常、より高いレーザー出力は、一定量の循環水でビームを向け、温度上昇を検出することにより測定されます。関係するタンクは大きくなり、移植性が問題です。通常、キャリブレーションには、標準的な実験室へのレーザー伝送が必要です。別の不幸な欠点：検出器は、測定することになっているレーザービームによって損傷を受ける危険にさらされています。さまざまな放射圧力モデルがこれらの問題を排除し、ユーザーのサイトで正確な電力測定を可能にすることができます。