在无源光学腔内对辐射压力和循环功率的直接测量
2018-09-25
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近日，来自美国国家标准与技术研究院的科研团队报导了一种紧凑便携式光机械设备的开发，该设备由耦合到力传感器的光学腔组成。如果可以校准输入功率和腔体属性，该设备可用作测力标准，如果可以校准力传感器，该设备可作为光学腔内循环功率的标准，或通过将设备输出比作校准功率计从而作为光学功率的传递标准。作为光功率传递工件的传感器的可变性小于2％。测量腔内循环功率时传感器的可变性小于3％。这些不确定性类似于现有的没有腔体的连接光学功率和测力的系统。然而，向计量系统添加光学腔使得缺乏腔系统不能复制的新应用得以实现。这些应用包括测量光学腔内的光学功率，并在与力传感器相互作用时放大来自给定光源的功率。基于输入功率和腔谱的测量来预测腔内的力被用于和测力传感器的测得的力进行比较，发现这两种力的差异比例为20％。研究人员分析和讨论了这种差异的潜在来源。该传感器结构紧凑，便于携带，可在环境和真空环境中运行。该设备提供了通向新型纳米级标度力和毫瓦级激光功率校准的途径，能够直接测量光学腔内的循环功率，并增强基于辐射压力的光学功率传输标准的灵敏度。
图 光力转换传感器简图
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