Εφαρμογή

Υπερφωταυγείς δίοδοι εκπομπής φωτός για OCT, αισθητήρες ρεύματος και ομίχλη

2021-04-16

Η Shenzhen Box Optronics παρέχει κυκλώματα 830nm, 850nm, 1290nm, 1310nm, 1470nm, 1545nm, 1550nm, 1580nm, 1600nm και 1610nm με ελαφρύ κύκλωμα και 1610nm πηγή (δίοδος υπερφωταύγειας), συσκευασία πεταλούδας 14 ακίδων και συσκευασία DIL 14 ακίδων. Χαμηλή, μεσαία και υψηλή ισχύς εξόδου, ευρύ φάσμα φάσματος, καλύπτουν πλήρως τις ανάγκες διαφορετικών χρηστών. Χαμηλή φασματική διακύμανση, χαμηλός συνεκτικός θόρυβος, άμεση διαμόρφωση έως 622 MHz προαιρετικά. Η πλεξίδα απλής λειτουργίας ή η διατήρηση της πόλωσης είναι προαιρετική για έξοδο, η 8 ακίδων είναι προαιρετική, η ενσωματωμένη PD είναι προαιρετική και η οπτική υποδοχή μπορεί να προσαρμοστεί. Η υπερφωταύγεια πηγή φωτός είναι διαφορετική από άλλα παραδοσιακά έλκηθρα που βασίζονται στη λειτουργία ASE, η οποία μπορεί να παράγει ευρυζωνικό εύρος ζώνης σε υψηλό ρεύμα. Η χαμηλή συνοχή μειώνει τον θόρυβο ανάκλασης Rayleigh. Η έξοδος ίνας μονής λειτουργίας υψηλής ισχύος έχει ταυτόχρονα ευρύ φάσμα, το οποίο ακυρώνει τον θόρυβο λήψης και βελτιώνει τη χωρική ανάλυση (για OCT) και την ευαισθησία ανίχνευσης (για τον αισθητήρα). Χρησιμοποιείται ευρέως σε αισθητήρες ρεύματος οπτικών ινών, αισθητήρες ρεύματος οπτικών ινών, οπτικό & ιατρικό OCT, γυροσκόπια οπτικών ινών, σύστημα επικοινωνιών οπτικών ινών και ούτω καθεξής.

Σε σύγκριση με τη γενική ευρυζωνική πηγή φωτός, η μονάδα φωτεινής πηγής SLED έχει τα χαρακτηριστικά υψηλής ισχύος εξόδου και κάλυψης ευρέος φάσματος. Το προϊόν έχει επιφάνεια εργασίας (για εργαστηριακή εφαρμογή) και αρθρωτό (για εφαρμογή μηχανικής). Η συσκευή βασικής πηγής φωτός υιοθετεί ένα ειδικό έλκηθρο υψηλής ισχύος εξόδου με εύρος ζώνης 3dB άνω των 40 nm.

Η ευρυζωνική πηγή φωτός SLED είναι μια πηγή φωτός εξαιρετικά ευρείας ζώνης σχεδιασμένη για ειδικές εφαρμογές όπως η ανίχνευση οπτικών ινών, το γυροσκόπιο οπτικών ινών, το εργαστήριο, το Πανεπιστήμιο και το Ερευνητικό Ινστιτούτο. Σε σύγκριση με τη γενική πηγή φωτός, έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής ισχύος εξόδου και της κάλυψης ευρέος φάσματος. Μέσω της μοναδικής ολοκλήρωσης κυκλώματος, μπορεί να τοποθετήσει πολλαπλά έλκηθρα σε μια συσκευή για να επιτύχει την ισοπέδωση του φάσματος εξόδου. Τα μοναδικά κυκλώματα ATC και APC διασφαλίζουν τη σταθερότητα της ισχύος εξόδου και του φάσματος ελέγχοντας την έξοδο του έλκηθρου. Ρυθμίζοντας το APC, η ισχύς εξόδου μπορεί να ρυθμιστεί σε ένα συγκεκριμένο εύρος.

Αυτό το είδος πηγής φωτός έχει υψηλότερη ισχύ εξόδου με βάση την παραδοσιακή ευρυζωνική πηγή φωτός και καλύπτει μεγαλύτερο εύρος φάσματος από τη συνηθισμένη ευρυζωνική πηγή φωτός. Η πηγή φωτός χωρίζεται σε μονάδα επιτραπέζιου φωτός για μηχανική χρήση. Κατά τη γενική περίοδο πυρήνα, χρησιμοποιούνται ειδικές πηγές φωτός με εύρος ζώνης μεγαλύτερο από 3dB και εύρος ζώνης μεγαλύτερο από 40 nm και η ισχύς εξόδου είναι πολύ υψηλή. Κάτω από την ειδική ολοκλήρωση κυκλώματος, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε πολλαπλές πηγές φωτός εξαιρετικά ευρείας ζώνης σε μία συσκευή, έτσι ώστε να διασφαλίσουμε την επίδραση του επίπεδου φάσματος.

Η ακτινοβολία αυτού του είδους πηγής φωτός υπερευρείας ζώνης είναι υψηλότερη από αυτή των λέιζερ ημιαγωγών, αλλά χαμηλότερη από αυτή των διόδων εκπομπής φωτός ημιαγωγών. Λόγω των καλύτερων χαρακτηριστικών του, σταδιακά παράγονται περισσότερες σειρές προϊόντων. Ωστόσο, οι πηγές φωτός εξαιρετικά ευρείας ζώνης χωρίζονται επίσης σε δύο τύπους ανάλογα με την πόλωση των πηγών φωτός, υψηλή πόλωση και χαμηλή πόλωση.

830nm, 850nm δίοδος SLED για οπτική τομογραφία συνοχής (OCT):

Η τεχνολογία οπτικής τομογραφίας συνοχής (OCT) χρησιμοποιεί τη βασική αρχή του συμβολόμετρου ασθενούς συνεκτικού φωτός για την ανίχνευση της οπίσθιας ανάκλασης ή πολλών σημάτων σκέδασης προσπίπτοντος ασθενούς συνεκτικού φωτός από διαφορετικά στρώματα βάθους βιολογικού ιστού. Με σάρωση, μπορούν να ληφθούν δισδιάστατες ή τρισδιάστατες εικόνες δομής βιολογικού ιστού.

Σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες απεικόνισης, όπως η απεικόνιση υπερήχων, η τομογραφία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (MRI), η αξονική τομογραφία ακτίνων Χ (CT) κ.λπ., η τεχνολογία OCT έχει υψηλότερη ανάλυση (αρκετά μικρά). Ταυτόχρονα, σε σύγκριση με την ομοεστιακή μικροσκοπία, την πολυφωτονική μικροσκοπία και άλλες τεχνολογίες εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης, η τεχνολογία OCT έχει μεγαλύτερη ικανότητα τομογραφίας. Μπορεί να ειπωθεί ότι η τεχνολογία OCT καλύπτει το κενό μεταξύ των δύο ειδών τεχνολογίας απεικόνισης.

Δομή και αρχή της οπτικής τομογραφίας συνοχής

Οι πηγές ευρέος φάσματος ASE (SLD) και οι οπτικοί ενισχυτές ημιαγωγών ευρείας απολαβής χρησιμοποιούνται ως βασικά στοιχεία για ελαφρούς κινητήρες OCT.

Ο πυρήνας του OCT είναι το συμβολόμετρο Michelson οπτικής ίνας. Το φως από τη δίοδο σούπερ φωταύγειας (SLD) συνδέεται με την ίνα μονής λειτουργίας, η οποία χωρίζεται σε δύο κανάλια με συζεύκτη ινών 2x2. Το ένα είναι το φως αναφοράς που συγκεντρώνεται από τον φακό και επιστρέφει από τον επίπεδο καθρέφτη. το άλλο είναι το φως δειγματοληψίας που εστιάζεται από τον φακό στο δείγμα.

Όταν η διαφορά οπτικής διαδρομής μεταξύ του φωτός αναφοράς που επιστρέφεται από τον καθρέφτη και του οπισθοσκεδασμένου φωτός του μετρούμενου δείγματος είναι εντός του συνεκτικού μήκους της φωτεινής πηγής, εμφανίζεται η παρεμβολή. Το σήμα εξόδου του ανιχνευτή αντανακλά την οπισθοσκέδαση ένταση του μέσου.

Ο καθρέφτης σαρώνεται και η χωρική του θέση καταγράφεται ώστε το φως αναφοράς να παρεμποδίζει το οπισθοσκεδασμένο φως από διαφορετικά βάθη στο μέσο. Σύμφωνα με τη θέση του κατόπτρου και την ένταση του σήματος παρεμβολής, λαμβάνονται τα μετρούμενα δεδομένα διαφορετικών βάθους (διεύθυνση z) του δείγματος. Σε συνδυασμό με τη σάρωση της δέσμης δείγματος στο επίπεδο X-Y, οι τρισδιάστατες πληροφορίες δομής του δείγματος μπορούν να ληφθούν με επεξεργασία υπολογιστή.

Το σύστημα οπτικής τομογραφίας συνοχής συνδυάζει τα χαρακτηριστικά της παρεμβολής χαμηλής συνοχής και της ομοεστιακής μικροσκοπίας. Η πηγή φωτός που χρησιμοποιείται στο σύστημα είναι η ευρυζωνική πηγή φωτός και η συνήθως χρησιμοποιούμενη είναι η δίοδος εκπομπής φωτός σούπερ ακτινοβολίας (SLD). Το φως που εκπέμπεται από την πηγή φωτός ακτινοβολεί το δείγμα και το κάτοπτρο αναφοράς μέσω του βραχίονα δείγματος και του βραχίονα αναφοράς αντίστοιχα μέσω του συζεύκτη 2 × 2. Το ανακλώμενο φως στις δύο οπτικές διαδρομές συγκλίνει στον συζεύκτη και το σήμα παρεμβολής μπορεί να συμβεί μόνο όταν η διαφορά οπτικής διαδρομής μεταξύ των δύο βραχιόνων είναι εντός ενός συνεκτικού μήκους. Ταυτόχρονα, επειδή ο βραχίονας δείγματος του συστήματος είναι ένα ομοεστιακό σύστημα μικροσκοπίου, η δέσμη που επιστρέφει από την εστία της δέσμης ανίχνευσης έχει το ισχυρότερο σήμα, το οποίο μπορεί να εξαλείψει την επίδραση του σκεδαζόμενου φωτός του δείγματος έξω από την εστίαση, το οποίο είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους το OCT μπορεί να έχει απεικόνιση υψηλής απόδοσης. Το σήμα παρεμβολής εξέρχεται στον ανιχνευτή. Η ένταση του σήματος αντιστοιχεί στην ένταση ανάκλασης του δείγματος. Μετά την επεξεργασία του κυκλώματος αποδιαμόρφωσης, το σήμα συλλέγεται από την κάρτα λήψης στον υπολογιστή για γκρι απεικόνιση.

Δίοδος SLED 1310nm για γυροσκόπια οπτικών ινών

Μια βασική εφαρμογή για το SLED είναι σε συστήματα πλοήγησης, όπως αυτά της αεροηλεκτρονικής, της αεροδιαστημικής, της θάλασσας, της χερσαίας και της υπόγειας επιφάνειας, που χρησιμοποιούν γυροσκόπια οπτικών ινών (FOGs) για ακριβείς μετρήσεις περιστροφής, FOGs μετρούν τη μετατόπιση φάσης Sagnac της οπτικής ακτινοβολίας που διαδίδεται κατά μήκος ενός πηνίου οπτικών ινών όταν περιστρέφεται γύρω από τον άξονα περιέλιξης. Όταν ένα FOG είναι τοποθετημένο σε ένα σύστημα πλοήγησης, παρακολουθεί τις αλλαγές στον προσανατολισμό.

Τα βασικά συστατικά ενός FOG, όπως φαίνεται, είναι μια πηγή φωτός, ένα πηνίο ίνας μονής λειτουργίας (θα μπορούσε να είναι διατήρηση της πόλωσης), ένας συζεύκτης, ένας διαμορφωτής και ένας ανιχνευτής. Το φως από την πηγή εγχέεται στην ίνα σε αντίθετες κατευθύνσεις διάδοσης χρησιμοποιώντας τον οπτικό συζεύκτη.

Όταν το πηνίο ίνας είναι σε ηρεμία, τα δύο κύματα φωτός παρεμβάλλονται εποικοδομητικά στον ανιχνευτή και παράγεται ένα μέγιστο σήμα στον αποδιαμορφωτή. Όταν το πηνίο περιστρέφεται, τα δύο κύματα φωτός παίρνουν διαφορετικά μήκη οπτικής διαδρομής που εξαρτώνται από τον ρυθμό περιστροφής. Η διαφορά φάσης μεταξύ των δύο κυμάτων μεταβάλλει την ένταση στον ανιχνευτή και παρέχει πληροφορίες για το ρυθμό περιστροφής.

Κατ' αρχήν, το γυροσκόπιο είναι ένα κατευθυντικό όργανο που κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας την ιδιότητα ότι όταν το αντικείμενο περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα, η γωνιακή ορμή είναι πολύ μεγάλη και ο άξονας περιστροφής θα δείχνει πάντα μια κατεύθυνση σταθερά. Το παραδοσιακό αδρανειακό γυροσκόπιο αναφέρεται κυρίως στο μηχανικό γυροσκόπιο. Το μηχανικό γυροσκόπιο έχει υψηλές απαιτήσεις για τη δομή της διαδικασίας και η δομή είναι πολύπλοκη και η ακρίβειά του περιορίζεται από πολλές πτυχές. Από τη δεκαετία του 1970, η ανάπτυξη του σύγχρονου γυροσκοπίου έχει εισέλθει σε ένα νέο στάδιο.

Το γυροσκόπιο οπτικών ινών (FOG) είναι ένα ευαίσθητο στοιχείο που βασίζεται σε πηνίο οπτικών ινών. Το φως που εκπέμπεται από τη δίοδο λέιζερ διαδίδεται κατά μήκος της οπτικής ίνας σε δύο κατευθύνσεις. Η γωνιακή μετατόπιση του αισθητήρα καθορίζεται από διαφορετικές διαδρομές διάδοσης φωτός.

Δομή και αρχή της οπτικής τομογραφίας συνοχής

Δίοδος SLED 1310nm για αισθητήρες ρεύματος οπτικών ινών

Οι αισθητήρες ρεύματος οπτικών ινών είναι ανθεκτικοί σε επιδράσεις από παρεμβολές μαγνητικού ή ηλεκτρικού πεδίου. Κατά συνέπεια, είναι ιδανικά για τη μέτρηση ηλεκτρικών ρευμάτων και υψηλών τάσεων σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.

Οι αισθητήρες ρεύματος οπτικών ινών μπορούν να αντικαταστήσουν τις υπάρχουσες λύσεις που βασίζονται στο φαινόμενο Hall, οι οποίες τείνουν να είναι ογκώδεις και βαριές. Στην πραγματικότητα, αυτά που χρησιμοποιούνται για ρεύματα υψηλής τεχνολογίας μπορούν να ζυγίζουν έως και 2000 κιλά σε σύγκριση με τις κεφαλές αισθητήρων οπτικών ινών, οι οποίες ζυγίζουν λιγότερο από 15 κιλά.

Οι αισθητήρες ρεύματος οπτικών ινών έχουν το πλεονέκτημα της απλοποιημένης εγκατάστασης, της αυξημένης ακρίβειας και της αμελητέας κατανάλωσης ενέργειας. Η κεφαλή ανίχνευσης συνήθως περιέχει μια μονάδα ημιαγωγικής πηγής φωτός, συνήθως ένα SLED, η οποία είναι στιβαρή, λειτουργεί σε εκτεταμένα εύρη θερμοκρασιών, έχει επαληθευμένη διάρκεια ζωής και έχει κόστος

X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept