محققان آمریکایی دستگاهی برای اندازهگیری توان نور در یک فیبر نوری ساختند. این دستگاه قادر است توانی در حد ۱۰ نانووات را با عدم قطعیتی برابر ۰٫۱ درصد اندازهگیری کند. نکته جالب این است که رادیومتر ساخته شده با استفاده از سیستمهایی کالیبره میشود که قابلیت ردیابی با استانداردهای ملی را داراست.
ساخت دستگاهی برای اندازهگیری توان در حد نانووات
محققان آمریکایی دستگاهی برای اندازهگیری توان نور در یک فیبر نوری
ساختند. این دستگاه قادر است توانی در حد ۱۰ نانووات را با عدم قطعیتی
برابر ۰٫۱ درصد اندازهگیری کند. نکته جالب این است که رادیومتر ساخته شده
با استفاده از سیستمهایی کالیبره میشود که قابلیت ردیابی با استانداردهای
ملی را داراست.
محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) دستگاهی ساختهاند که
قادر است توان نوری آزاد شده از یک فیبر نوری را اندازهگیری کند. این
دستگاه اولین رادیومتر کرایوژنیک جفت شده با فیبر است که قادر خواهد بود
توان فیبر نوری را مستقیما به واحدهای الکتریکی بنیادین و استانداردهای ملی
ارتباط دهد. در این سیستم از تعداد بسیار زیادی نانولوله کربنی استفاده شده
است. با بهبود کنترل دما و سرعت، این دستگاه میتواند ملزومات مربوط به
کالیبراسیون فوق العاده دقیق را در توان بسیار کم فراهم کند.
انرژی و توان نوری قابل تبدیل به واحدهای الکتریکی میشود. رادیومتر انرژی نوری را
جذب میکند و آن را تبدیل به گرما میکند. سپس توان الکتریکی که برای چنین افزایش
دمایی لازم است، اندازهگیری میشود. از آنجایی که گرمای نوری و الکتریکی معادل هم
نیستند، عدم قطعیت برای آن بهدست خواهد آمد.
این پژوهش گامی است بهسوی تبدیل رایومتری از سیستم کلاسیک مبتنی بر واحدهای
الکتریکی بهسوی سیستم کوانتومی مبتنی بر تک ذرات نور (فوتونها) . جان لمن رهبر
این گروه تحقیقاتی میگوید ما مشتریان متعددی داریم که از ما درخواست دستگاه
اندازهگیری توان نوری را داشتهاند. همچنین میخواهند تک فوتونها را درون فیبر
نوری اندازهگیری کنند. این رادیومتر ۷۰ میلیمتر طول داشته و مجهز به یک فیبرنوری
با ضخامت ۱٫۴۵ میلیمتر است. در یک انتهای آن حفرهای برای به دام اندازی نور
بههمراه یک گرمکن و نانولوله جاذب وجود دارد. این نانولوله بسیار سیاه، روی یک
سیلیکون X شکل قرار گرفته است. از آنجایی که جذب نور بسیار بالا است بنابراین تعیین
عدم قطعیت کار دشواری است. لمن به آزمایشگاه ملی فیزیک رفت تا آزمایشاتی را در آنجا
انجام دهد. نتایج نشان داد که این رادیومتر قادر است توانی در حد ۱۰ نانووات را با
عدم قطعیتی برابر ۰٫۱ درصد اندازهگیری کند. نکته مهم آن است که این دستگاه با
استفاده از سیستمهایی کالیبره میشود که قابلیت ردیابی با استانداردهای ملی را
داراست. این مرکز بهدنبال تهیه استاندارد کوانتومی مطلقی برای اندازهگیری انرژی و
توان نوری است که مبتنی بر تک فوتون باشد. برای این کار باید منابع و شناساگرهایی
با دامنه کاری وسیع از تک فوتون گرفته تا چند میلیارد فوتون، تولید کرد.
