Método revolucionario de medición de potencia óptica

Método revolucionario de medición de potencia óptica
LáseresExisten en todas partes, de todo tipo e intensidad, desde punteros para cirugía ocular hasta haces de luz y metales utilizados para cortar telas y muchos otros productos. Se utilizan en impresoras, almacenamiento de datos ycomunicaciones ópticasAplicaciones de fabricación como la soldadura; armas y sistemas de puntería militares; equipos médicos; existen muchas otras aplicaciones. Cuanto más importante sea el papel que desempeñe elláserPor lo tanto, es más urgente la necesidad de calibrar con precisión su potencia de salida.
Las técnicas tradicionales para medir la potencia del láser requieren un dispositivo capaz de absorber toda la energía del haz en forma de calor. Al medir la variación de temperatura, los investigadores pueden calcular la potencia del láser.
Hasta ahora, no existía una forma precisa de medir la potencia del láser en tiempo real durante la fabricación, por ejemplo, cuando un láser corta o funde un objeto. Sin esta información, algunos fabricantes podrían tener que invertir más tiempo y dinero en evaluar si sus piezas cumplen con las especificaciones de fabricación después de la producción.
La presión de radiación resuelve este problema. La luz no tiene masa, pero sí momento lineal, lo que le confiere una fuerza al incidir sobre un objeto. La fuerza de un haz láser de 1 kilovatio (kW) es pequeña, pero perceptible: aproximadamente el peso de un grano de arena. Los investigadores han desarrollado una técnica revolucionaria para medir grandes y pequeñas cantidades de potencia lumínica mediante la detección de la presión de radiación que ejerce la luz sobre un espejo. El manómetro de radiación (RPPM) está diseñado para altas potencias.fuentes de luzSe utiliza una balanza de laboratorio de alta precisión con espejos capaces de reflejar el 99,999 % de la luz. Cuando el haz láser rebota en el espejo, la balanza registra la presión que ejerce. La medición de fuerza se convierte entonces en una medición de potencia.
Cuanto mayor es la potencia del haz láser, mayor es el desplazamiento del reflector. Al detectar con precisión la magnitud de este desplazamiento, los científicos pueden medir con sensibilidad la potencia del haz. La tensión involucrada puede ser mínima. Un haz de alta potencia de 100 kilovatios ejerce una fuerza del orden de 68 miligramos. La medición precisa de la presión de radiación a potencias mucho menores requiere un diseño altamente complejo y una ingeniería en constante mejora. Now ofrece el diseño original RPPM para láseres de alta potencia. Paralelamente, el equipo de investigadores está desarrollando un instrumento de última generación llamado Beam Box, que mejorará el RPPM mediante mediciones sencillas de la potencia del láser en línea y ampliará el rango de detección a potencias menores. Otra tecnología desarrollada en prototipos iniciales es el Smart Mirror, que reducirá aún más el tamaño del medidor y permitirá detectar cantidades de potencia muy pequeñas. En última instancia, extenderá las mediciones precisas de la presión de radiación a niveles aplicados por ondas de radio o haces de microondas, que actualmente presentan graves limitaciones para su medición precisa.
La mayor potencia del láser se suele medir apuntando el haz a una cantidad determinada de agua en circulación y detectando un aumento de temperatura. Los depósitos utilizados pueden ser grandes, lo que dificulta su portabilidad. La calibración generalmente requiere la transmisión del láser a un laboratorio certificado. Otro inconveniente es que el instrumento de detección corre el riesgo de dañarse con el haz láser que debe medir. Existen diversos modelos de presión de radiación que pueden eliminar estos problemas y permitir mediciones de potencia precisas en las instalaciones del usuario.