Dull chwyldroadol o fesur pŵer optegol

Dull chwyldroadol o fesur pŵer optegol
Laserauo bob math a dwyster ym mhobman, o Bwyntyddion ar gyfer llawdriniaeth llygaid i drawstiau golau i fetelau a ddefnyddir i dorri ffabrigau dillad a llawer o gynhyrchion. Fe'u defnyddir mewn argraffyddion, storio data acyfathrebu optegol; Cymwysiadau gweithgynhyrchu fel weldio; Arfau milwrol a mesuriadau; Offer meddygol; Mae yna lawer o gymwysiadau eraill. Po bwysicaf yw'r rôl a chwaraeir gan ylaser, y mwyaf brys yw'r angen i galibro ei allbwn pŵer yn fanwl gywir.
Mae technegau traddodiadol ar gyfer mesur pŵer laser yn gofyn am ddyfais a all amsugno'r holl egni yn y trawst fel gwres. Drwy fesur y newid tymheredd, gall yr ymchwilwyr gyfrifo pŵer y laser.
Ond hyd yn hyn, nid oes unrhyw ffordd o 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 cynhyrchu.
Mae pwysau ymbelydredd yn datrys y broblem hon. Nid oes gan olau fàs, ond mae ganddo fomentwm, sy'n rhoi grym iddo pan fydd yn taro gwrthrych. Mae grym trawst laser 1 cilowat (kW) yn fach, ond yn amlwg - tua phwysau gronyn o dywod. Mae ymchwilwyr wedi arloesi techneg 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 golaugan ddefnyddio cydbwysedd labordy manwl iawn gyda drychau sy'n gallu adlewyrchu 99.999% o'r golau. Wrth i'r trawst laser adlamu 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 trawst laser, y mwyaf yw dadleoliad yr adlewyrchydd. Drwy ganfod yn fanwl gywir faint o'r dadleoliad 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 mesur pwysedd ymbelydredd yn gywir ar bŵer llawer is yn gofyn am ddylunio cymhleth iawn a pheirianneg sy'n gwella'n gyson. 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 ar-lein syml ac ymestyn yr ystod canfod 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 gymhwysir gan donnau radio neu drawstiau microdon sydd ar hyn o bryd yn brin iawn o'r gallu i fesur yn gywir.
Fel arfer, mesurir pŵer laser uwch drwy anelu'r trawst at swm penodol o ddŵr sy'n cylchredeg a chanfod cynnydd mewn tymheredd. Gall y tanciau dan sylw fod yn fawr ac mae cludadwyedd yn broblem. Fel arfer, mae angen trosglwyddo laser i labordy safonol ar gyfer calibradu. Anfantais anffodus arall: mae'r offeryn canfod mewn perygl o gael ei ddifrodi gan y trawst laser y mae i fod i'w fesur. Gall amrywiol fodelau pwysau ymbelydredd ddileu'r problemau hyn a galluogi mesuriadau pŵer cywir ar safle'r defnyddiwr.