Método revolucionario de medición de potencia óptica.

Método revolucionario de medición de potencia óptica.
Láseresde todos los tipos e intensidades están en todas partes, desde punteros para cirugía ocular hasta rayos de luz, metales utilizados para cortar telas y muchos productos. Se utilizan en impresoras, almacenamiento de datos ycomunicaciones ópticas; Aplicaciones de fabricación como soldadura; Armas militares y alcance; Equipo médico; Hay muchas otras aplicaciones. Cuanto más importante es el papel desempeñado por elláser, más urgente es la necesidad de calibrar con precisión su potencia de salida.
Las técnicas tradicionales para medir la potencia del láser requieren un dispositivo que pueda absorber toda la energía del haz en forma de calor. Midiendo el cambio de temperatura, los investigadores pueden calcular la potencia del láser.
Pero hasta ahora, no había manera de medir con precisión la potencia del láser en tiempo real durante la fabricación, por ejemplo, cuando un láser corta o funde un objeto. Sin esta información, es posible que algunos fabricantes tengan que gastar más tiempo y dinero evaluando 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 tiene impulso, lo que le da fuerza cuando golpea un objeto. La fuerza de un rayo láser de 1 kilovatio (kW) es pequeña, pero perceptible: aproximadamente el peso de un grano de arena. Los investigadores han sido pioneros en una técnica revolucionaria para medir cantidades grandes y pequeñas de potencia luminosa detectando la presión de radiación ejercida por la luz sobre un espejo. El manómetro de radiación (RPPM) está diseñado para alta potencia.fuentes de luzutilizando una balanza de laboratorio de alta precisión con espejos capaces de reflejar el 99,999% de la luz. Cuando el rayo láser rebota en el espejo, la balanza registra la presión que ejerce. Luego, la medida de fuerza se convierte en una medida de potencia.
Cuanto mayor sea la potencia del rayo láser, mayor será el desplazamiento del reflector. Al detectar con precisión la magnitud de este desplazamiento, los científicos pueden medir con sensibilidad la potencia del haz. El estrés involucrado puede ser mínimo. Un rayo superpotente de 100 kilovatios ejerce una fuerza del orden de 68 miligramos. La medición precisa de la presión de radiación a una potencia mucho menor requiere un diseño muy complejo y una ingeniería en constante mejora. Ahora ofrece el diseño RPPM original para láseres de mayor potencia. Al mismo tiempo, el equipo de investigadores está desarrollando un instrumento de próxima generación llamado Beam Box que mejorará el RPPM mediante simples mediciones en línea de la potencia del láser y ampliará el rango de detección a una potencia más baja. Otra tecnología desarrollada en los primeros prototipos es Smart Mirror, que reducirá aún más el tamaño del medidor y brindará la capacidad de detectar cantidades muy pequeñas de energía. Con el tiempo, ampliará las mediciones precisas de la presión de radiación a niveles aplicados por ondas de radio o haces de microondas que actualmente carecen gravemente de la capacidad de medir con precisión.
Una mayor potencia del láser generalmente se mide apuntando el rayo a una cierta cantidad de agua en circulación y detectando un aumento de temperatura. Los tanques involucrados pueden ser grandes y la portabilidad es un problema. La calibración suele requerir la transmisión láser a un laboratorio estándar. Otro inconveniente desafortunado: el instrumento de detección corre el riesgo de resultar dañado por el rayo láser que debe medir. Varios modelos de presión de radiación pueden eliminar estos problemas y permitir mediciones de potencia precisas en el sitio del usuario.