Poutre Caractérisation Laser

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Posted on: 10/05/16

Poutre Caractérisation Laser

Comme la plus grande puissance disponible dans le commerce bord de acheter pointeur laser puissant vers des sorties de niveau mégawatts (les multimode PJFT CW lasers à fibre d'ytterbium dopé fabriqués par IPG Photonics d'Oxford, MA peut être fait pour avoir des niveaux de puissance allant jusqu'à plusieurs centaines de kilowatts), les instruments utilisé pour mesurer leurs caractéristiques optiques doivent adapter à tenir compte de ces puissances élevées sans autodestruction.

Une façon de faire cela pourrait être à la base de l'instrument sur un autre principe de mesure, surtout précieuse serait une technique qui devient plus facile et plus robuste que la puissance du laser devient plus élevé. Un exemple bien connu de cette approche est l'instrument de faisceau de diagnostic BeamWatch faite par Ophir-Spiricon (North Logan, UT), où la lumière des images Rayleigh-dispersée à partir d'un faisceau laser de haute puissance dans l'air pour déterminer les caractéristiques de mise au point et d'autres de la poutre -le plus puissant faisceau, plus son chemin est à l'image.

Mesurer la sortie optique d'un laser à haute puissance est plus difficile que la puissance du laser augmente, car ce type de mesure est préférable de faire par calorimétrie ou caractériser soigneusement la quantité de chaleur produite dans une cible de faisceau d'absorption refroidie. Malgré cela, la puissance d'un faisceau de 100 kW peut être mesuré de cette manière.

laser bleu 20000mw allumer les allumettes

La pression de radiation

Récemment, Scientech (Boulder, CO) a dévoilé un mesureur de laser ultra puissant également basé sur un autre principe: la mesure de la pression que la lumière provenant d'un laser de haute puissance exerce quand elle est réfléchie par un miroir. Développé avec le National Institute of Standards and Technology (NIST, également à Boulder), 1, 2, le wattmètre rayonnement de pression (RPPM) a mesuré les pouvoirs de faisceau dépassant 500 kW avec 1% de précision dans un appareil de la taille d'une boîte à pain, selon à l'ingénieur Scientech Robert Lee, qui a travaillé avec NIST sur l'appareil.

Le chemin de la collaboration était par l'un des autres produits de Scientech: systèmes électroniques de pesage de précision. "Dr. John Lehman de la division physique appliquée du NIST nous a contactés au sujet de la possibilité de mesurer la pression de rayonnement en utilisant un de nos balances de laboratoire», dit Lee. «Nous avons une longue histoire de collaboration avec le NIST et notre position unique de laser de fabrication mètres de puissance et de balances analytiques a été connues de lui. Nous avons été en mesure de construire une unité de prototype et le tester à leur installation avec leur laser de 10 kW pour prouver la concept." (Note:. NIST ne cautionne pas ce ou les instruments d'un autre fabricant) Le RPPM est calibré pour une masse Ultra classe 1 g avec une précision certifiée de ± 0,02 mg, soit 0,002%, dit Lee.

laser 200mw

La force exercée par un faisceau réfléchi par un miroir est linéairement proportionnelle à la puissance du faisceau multipliée par le cosinus de l'angle de l'incidence normale. Ainsi, ce type de compteur peut être utilisé à un angle de 45 °, ce qui en fait d'un simple déflecteur 90 ° du faisceau (voir figure). Ceci est exactement la configuration utilisée dans les tests effectués avec 500 kW de puissance optique. Ces tests ont été effectués par Y. K. Bae à Y. K. Bae Corp. (Tustin, CA), une tenue connue pour son développement d'un propulseur pointeur laser astronomie photonique, un dispositif qui fonctionne également par la pression de radiation. Le 500 kW de puissance optique à recirculation produit une pression de photons de 330 mg.

"En dessous de 1 kW, la faiblesse de la force limite la capacité d'un capteur de restauration force magnétique pour mesurer avec précision», dit Lee. "Au-dessus de 10 kW, il devient une alternative économique à d'autres technologies plus limitées. Je vois cela comme étant un outil précieux pour le développement de dispositifs à énergie dirigée et bénéfique pour la surveillance de soudage au laser à haute puissance. Le facteur limitant sera la qualité du miroir , car la chaleur est non seulement mené en arrière dans notre instrument, mais peut être une source de turbulence dans des environnements non-vide. "



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