Dull chwyldroadol o fesur pŵer optegol

Dull chwyldroadol o fesur pŵer optegol
Laserauo bob math a dwyster ym mhobman, o Awgrymiadau ar gyfer llawdriniaeth llygaid i belydrau golau i fetelau a ddefnyddir i dorri ffabrigau dillad a llawer o gynhyrchion. Fe'u defnyddir mewn argraffwyr, storio data acyfathrebu optegol; Cymwysiadau gweithgynhyrchu megis weldio; Arfau milwrol ac yn amrywio; Offer meddygol; Mae yna lawer o gymwysiadau eraill. Y pwysicaf yw'r rôl a chwaraeir gan ylaser, y mwyaf brys yw'r angen i raddnodi ei allbwn pŵer yn union.
Mae technegau traddodiadol ar gyfer mesur pŵer laser yn gofyn am ddyfais sy'n gallu amsugno'r holl egni yn y trawst fel gwres. Trwy fesur y newid tymheredd, gall yr ymchwilwyr gyfrifo pŵer y laser.
Ond hyd yn hyn, ni fu unrhyw ffordd i fesur pŵer laser yn gywir mewn amser real yn ystod gweithgynhyrchu, er enghraifft, pan fydd laser yn torri neu'n toddi gwrthrych. Heb y wybodaeth hon, efallai y bydd yn rhaid i rai gweithgynhyrchwyr dreulio mwy o amser ac arian yn gwerthuso a yw eu rhannau'n bodloni manylebau gweithgynhyrchu ar ôl eu cynhyrchu.
Mae pwysedd ymbelydredd yn datrys y broblem hon. Nid oes màs gan olau, ond mae ganddo fomentwm, sy'n rhoi grym iddo pan fydd yn taro gwrthrych. Mae grym pelydr laser 1 cilowat (kW) yn fach, ond yn amlwg - tua phwysau gronyn o dywod. Mae ymchwilwyr wedi arloesi gyda thechneg chwyldroadol i fesur symiau mawr a bach o bŵer golau trwy ganfod y pwysau ymbelydredd a roddir gan olau ar ddrych. Mae manomedr ymbelydredd (RPPM) wedi'i gynllunio ar gyfer pŵer uchelffynonellau golaudefnyddio cydbwysedd labordy manwl iawn gyda drychau sy'n gallu adlewyrchu 99.999% o'r golau. Wrth i'r pelydr laser bownsio oddi ar y drych, mae'r cydbwysedd yn cofnodi'r pwysau y mae'n ei roi. Yna caiff y mesuriad grym ei drawsnewid yn fesuriad pŵer.
Po uchaf yw pŵer y pelydr laser, y mwyaf yw dadleoli'r adlewyrchydd. Trwy ganfod yn union faint o ddadleoliad hwn, gall gwyddonwyr fesur pŵer y trawst yn sensitif. Gall y straen dan sylw fod yn fach iawn. Mae trawst cryf iawn o 100 cilowat yn rhoi grym yn yr ystod o 68 miligram. Mae angen dylunio hynod gymhleth a pheirianneg sy'n gwella'n gyson i fesur pwysedd ymbelydredd yn gywir ar bŵer llawer is. Nawr yn cynnig y dyluniad RPPM gwreiddiol ar gyfer laserau pŵer uwch. Ar yr un pryd, mae tîm yr Ymchwilwyr yn datblygu offeryn cenhedlaeth nesaf o'r enw Beam Box a fydd yn gwella RPPM trwy fesuriadau pŵer laser syml ar-lein ac yn ymestyn yr ystod ganfod i bŵer is. Technoleg arall a ddatblygwyd mewn prototeipiau cynnar yw Smart Mirror, a fydd yn lleihau maint y mesurydd ymhellach ac yn darparu'r gallu i ganfod symiau bach iawn o bŵer. Yn y pen draw, bydd yn ymestyn mesuriadau pwysedd ymbelydredd cywir i lefelau a ddefnyddir gan donnau radio neu drawstiau microdon nad oes ganddynt y gallu i fesur yn gywir ar hyn o bryd.
Mae pŵer laser uwch fel arfer yn cael ei fesur trwy anelu'r trawst at rywfaint o ddŵr sy'n cylchredeg a chanfod cynnydd tymheredd. Gall y tanciau dan sylw fod yn fawr ac mae hygludedd yn broblem. Mae graddnodi fel arfer yn gofyn am drosglwyddo laser i labordy safonol. Anfantais anffodus arall: mae'r offeryn canfod mewn perygl o gael ei niweidio gan y pelydr laser y mae i fod i'w fesur. Gall modelau gwasgedd ymbelydredd amrywiol ddileu'r problemau hyn a galluogi mesuriadau pŵer cywir ar wefan y defnyddiwr.