近期，研究人員開發(fā)出了一種高精度點接入激光功率計，它的首要作業(yè)部件是一種叫做智能鏡的折疊鏡，這一部件的運用讓實時原位丈量激光功率成為可能。與大多數(shù)慣例丈量儀不同的是，智能鏡結(jié)構(gòu)緊湊、速度快，可在激光加工制作過程中隨時陳述激光功率，而無需中止加作業(yè)業(yè)。
這個功率計的規(guī)劃出自美國國家規(guī)范與技能研究院（NIST）的一個團隊，他們運用了一個根據(jù)電容的力傳感器，一起將高反射率的鏡面和傳感元件合并為一個緊湊的小型立方體封裝——一個側(cè)邊長為4厘米的可嵌入激光光學體系或激光焊接體系的立方體。
這面智能鏡的效果就像是一個功率量表，它將激光照射在鏡子上的效果效果與激光的功率（即亮度）聯(lián)系起來?，F(xiàn)在，NIST的科學家們正在改善這些設備，以便將它們嵌入到根據(jù)激光的加工制作工具中，然后進步加工產(chǎn)品的功能和可靠性。
智能鏡激光功率計的作業(yè)原理在于它能丈量激光的輻射壓力。當激光束照射到某個物體，如鏡面，具有必定動量的光束將會對鏡面施加一個細小的力，這個力稱為輻射壓力，它與激光功率有直接的聯(lián)系。例如，一束200W功率的激光會發(fā)生適當于100微克的力。
研究人員運用智能鏡的電容式緊湊型力傳感器來核算輻射壓力，一起加上一個硅繃簧，硅繃簧支撐著一個圓形板，一面是高反射率鏡，另一面是電極。再把另一個帶有電極的相同繃簧接近第一個繃簧放置，使得兩個電極彼此面臨，構(gòu)成可變電容器。
從第一個繃簧上的反射鏡反射出來的激光束將會導致該繃簧朝第二個繃簧移動，這樣便會改變兩個電極之間的電容。為了核算激光功率，研究人員運用固定的基準電容進行了比較實驗。別的，激光從鏡面反射后，可用于作業(yè)目的，這便答應體系實時監(jiān)測激光功率或進行激光校準。
研究員 Alexandra B. Artusio-Glimpse說：“制作商能夠在每次焊接過程中接連丈量激光功率并實時監(jiān)測激光的校準，只需激光器出現(xiàn)問題，技能工人能經(jīng)過監(jiān)測及時獲悉，不會有焊接不良時浪費金屬部件的危險。”
前期一代的這種監(jiān)測體系巨細與鞋盒適當，丈量靈敏度為50μg，呼應時刻為5秒，而運用了智能鏡的新一代體系，丈量靈敏度進步了100倍，呼應時刻縮短了50倍。該團隊還成功地減輕了當設備旋轉(zhuǎn)時由重力引起的設備靜態(tài)下垂差錯，這些改善有利于研究人員將傳感器嵌入機器人手臂結(jié)尾或許嵌入激光頭能夠移動和旋轉(zhuǎn)的增材制作和激光焊接體系。
開始測驗的結(jié)果表明，新式測驗儀足夠靈敏，可丈量100 W的激光功率，丈量的不確定性低于1%，而它的呼應時刻也比其他肯定高功率激光丈量儀都快。現(xiàn)在，研究人員正持續(xù)經(jīng)過更多的測驗來驗證這些結(jié)果。據(jù)研究員Artusio-Glimpse泄漏，NIST團隊有望在不久的將來樹立出一個具有重要規(guī)范功能的新一代智能鏡激光功率計。
Artusio-Glimpse還說：“經(jīng)過丈量激光束沖擊鏡面的壓力來丈量激光功率是一種十分共同的技能，迄今為止，它是僅有一種真實的原位激光功率丈量技能，與其他光功率丈量技能最大的不同是，咱們的辦法答應咱們在丈量的一起持續(xù)運用激光作業(yè)?！?/span>
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