Czujnik mierzący moc lasera

Czujnik mierzący moc lasera

Naukowcy z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standaryzacji i Technologii (NIST), skonstruowali litowo-tantalanowy piroelektryczny detektor termalny pokryty węglowymi nanorurkami, który niemalże nie odbija światła widzialnego i części spektrum podczerwieni.

Planują teraz wykorzystać swój detektor do precyzyjnych pomiarów mocy laserów stosowanych w komunikacji, produkcji, konwersji energii słonecznej, a także w czujnikach przemysłowych.

Podgrzana, powłoka detektora z węglowych nanorurek absorbuje światło lasera i rośnie temperatura litowo-tantalanowego materiału piroelektrycznego w wyniku czego generuje on prąd, który zmierzony może posłużyć do określenia mocy lasera.

Nowy detektor z NIST jednolicie odbija mniej niż 0,1 procenta światła w zakresie od głębokiego fioletu (400 nanometrów), do bliskiej podczerwieni (4 mikrometry) i mniej niż procent światła w zakresie podczerwieni (od 4 do 14 mikrometrów).

Praca naukowców z NIST jest unikalna ze względu na fakt, iż udało się wyhodować nanorurki na materiale piroelektrycznym, podczas gdy konkurencja wykorzystywała dotąd wyłącznie nanorurki hodowane na krzemie. Naukowcy z NIST planują rozszerzyć zakres pracy swojego urządzenia do fal o długości 50, a nawet 100 mikrometrów.

Nowa powłoka ma formę lasu wielościennych nanorurek, z których każda ma mniej niż 10 nanometrów średnicy i około 160 mikrometrów długości. Głębokie dziury mogą pomóc więzić światło, a przypadkowy wzór rozprasza światło odbite.

Niemało trudu przysporzyło naukowcom z NIST opracowanie technologii pomiaru ilości odbitego światła. Spędzili oni setki godzin wykorzystując pięć różnych metod pomiaru umożliwiających odpowiednio precyzyjny pomiar bardzo małego współczynnika odbicia światła.

(lk)