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Low-cost laser powermeter with ultra-fast response for continuous beam monitoring

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Un misuratore della potenza laser ad elevate prestazioni e convenienza

I laser stanno occupando sempre maggiore terreno negli ultimi anni, ricoprendo ruoli chiave in settori come la produzione e la medicina. I ricercatori finanziati dall'UE hanno sviluppato un nuovo misuratore della potenza del laser con prestazioni migliori, che potrebbe aumentare notevolmente la qualità e la sicurezza;

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così come per altri utensili o macchinari, è fondamentale la possibilità di controllare la potenza (energia) del laser per garantire il rispetto degli standard in materia di qualità e sicurezza; questo monitoraggio, inoltre, dovrebbe avvenire online e con ritardi molto brevi, per consentire rapidi riaggiustamenti in automatico a seconda della necessità. Gli attuali misuratori dei laser presentano notevoli limitazioni: non riescono a misurare l'emissione di potenza online senza ulteriori componenti, sono abbastanza costosi e implicano tempi di risposta lunghi che li rendono inutilizzabili per numerose applicazioni. I ricercatori hanno organizzato il progetto Laserpom ("Low cost laser power metre with ultra-fast response for continuous online monitoring") proprio per superare queste difficoltà. È stata dedicata particolare attenzione allo sviluppo di nuovi nanomateriali da depositare o incorporare nel substrato, per cui la quantità di luce laser incidente dispersa (e non trasmessa) dalle nanoparticelle e dalla distribuzione dipendente dall'angolo potrebbe essere misurata e calibrata, ipotizzando un comportamento estremamente lineare, per produrre una misura molto sensibile della potenza dei laser. Gli studiosi hanno sviluppato tre sistemi prototipo a basso costo basati su nanomateriali con proprietà ottiche di rilevanza per tre diversi tipi di laser: il primo operante nell'ultravioletto, nel campo visibile e nel vicino infrarosso; il secondo accoppiato alla fibra; il terzo costituito da un laser di taglio al biossido di carbonio (CO2) per stazioni saldanti. Questi sistemi di misuratori di potenza del laser, quindi, sono stati integrati nei laser ed è stata misurata sia la linearità della risposta (correlazione lineare dell'uscita di potenza effettiva con la potenza misurata nel range di interesse) che i tempi di risposta, con risultati molto promettenti. I partner del progetto prevedono enormi potenzialità di sfruttamento del misuratore di potenza del laser, e la commercializzazione potrebbe avere un impatto significativo sul controllo dei processi a laser in svariati settori, ad esempio la produzione e la biomedicina, con importanti implicazioni in materia di qualità e sicurezza.

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