Superluminescencyjne diody elektroluminescencyjne do OCT, czujników prądu i FOG

Shenzhen Box Optronics zapewnia 830nm, 850nm, 1290nm, 1310nm, 1450nm, 1470nm, 1545nm, 1550nm, 1580nm, 1600nm i 1610nm pakiet motylkowy diody laserowej i obwód sterownika lub moduł sań, szerokopasmowe źródło światła (dioda superluminescencyjna), pakiet motylkowy 14-pinowy i 14-pinowy pakiet DIL. Niska, średnia i duża moc wyjściowa, szeroki zakres widma, w pełni zaspokajają potrzeby różnych użytkowników. Niska fluktuacja widmowa, niski spójny szum, bezpośrednia modulacja do 622 MHz opcjonalnie. Pigtail jednomodowy lub pigtail utrzymujący polaryzację jest opcjonalny dla wyjścia, 8-pinowy jest opcjonalny, zintegrowany PD jest opcjonalny, a złącze optyczne można dostosować. Superluminescencyjne źródło światła różni się od innych tradycyjnych sań opartych na trybie ASE, które mogą generować szerokopasmowe pasmo przy dużym prądzie. Niska koherencja redukuje szum odbicia Rayleigha. Wyjście światłowodu jednomodowego dużej mocy ma jednocześnie szerokie spektrum, co niweluje odbierany szum i poprawia rozdzielczość przestrzenną (dla OCT) i czułość detekcji (dla czujnika). Jest szeroko stosowany w światłowodowych czujnikach prądu, światłowodowych czujnikach prądu, optycznym i medycznym OCT, żyroskopach światłowodowych, systemie komunikacji światłowodowej i tak dalej.

W porównaniu z ogólnym szerokopasmowym źródłem światła, moduł źródła światła SLED charakteryzuje się wysoką mocą wyjściową i szerokim pokryciem widma. Produkt posiada desktop (do zastosowań laboratoryjnych) i modułowy (do zastosowań inżynieryjnych). Rdzeniowe źródło światła wykorzystuje specjalne sanki o dużej mocy wyjściowej i przepustowości 3 dB ponad 40 nm.

Szerokopasmowe źródło światła SLED to ultraszerokopasmowe źródło światła przeznaczone do specjalnych zastosowań, takich jak wykrywanie światłowodów, żyroskop światłowodowy, laboratorium, uniwersytet i instytut badawczy. W porównaniu z ogólnym źródłem światła charakteryzuje się wysoką mocą wyjściową i szerokim pokryciem widma. Dzięki unikalnej integracji obwodów może umieścić wiele sań w urządzeniu, aby osiągnąć spłaszczenie widma wyjściowego. Unikalne obwody ATC i APC zapewniają stabilność mocy wyjściowej i widma, kontrolując wyjście sań. Dostosowując APC, moc wyjściową można regulować w określonym zakresie.

Ten rodzaj źródła światła ma wyższą moc wyjściową w porównaniu z tradycyjnym szerokopasmowym źródłem światła i obejmuje szerszy zakres widmowy niż zwykłe szerokopasmowe źródło światła. Źródło światła jest podzielone na biurkowy moduł źródła światła do użytku inżynieryjnego. W ogólnym okresie rdzenia używane są specjalne źródła światła o szerokości pasma większej niż 3 dB i szerokości pasma większej niż 40 nm, a moc wyjściowa jest bardzo wysoka. W ramach specjalnej integracji obwodów możemy w jednym urządzeniu zastosować wiele źródeł światła ultraszerokopasmowego, tak aby zapewnić efekt płaskiego widma.

Promieniowanie tego rodzaju ultraszerokopasmowego źródła światła jest wyższe niż w przypadku laserów półprzewodnikowych, ale niższe niż w przypadku półprzewodnikowych diod elektroluminescencyjnych. Ze względu na lepsze właściwości, stopniowo uzyskuje się więcej serii produktów. Jednak ultraszerokopasmowe źródła światła są również podzielone na dwa typy ze względu na polaryzację źródeł światła, wysoką polaryzację i niską polaryzację.

Dioda SLED 830nm, 850nm do optycznej koherentnej tomografii (OCT):

Technologia optycznej koherentnej tomografii (OCT) wykorzystuje podstawową zasadę słabego interferometru światła koherentnego do wykrywania odbicia wstecznego lub kilku sygnałów rozpraszających padającego słabego światła spójnego z różnych warstw tkanki biologicznej o różnej głębokości. Skanując można uzyskać dwu- lub trójwymiarowe obrazy struktury tkanki biologicznej.

W porównaniu z innymi technologiami obrazowania, takimi jak obrazowanie ultradźwiękowe, obrazowanie metodą jądrowego rezonansu magnetycznego (MRI), rentgenowska tomografia komputerowa (CT) itp., Technologia OCT ma wyższą rozdzielczość (kilka mikronów). Jednocześnie, w porównaniu z mikroskopią konfokalną, mikroskopią wielofotonową i innymi technologiami o ultrawysokiej rozdzielczości, technologia OCT ma większe możliwości tomografii. Można powiedzieć, że technologia OCT wypełnia lukę między tymi dwoma rodzajami technologii obrazowania.

Budowa i zasada optycznej tomografii koherentnej

Źródła o szerokim spektrum ASE (SLD) i półprzewodnikowe wzmacniacze optyczne o szerokim wzmocnieniu są używane jako kluczowe komponenty silników lekkich OCT.

Rdzeniem OCT jest światłowodowy interferometr Michelsona. Światło z super luminescencyjnej diody (SLD) jest sprzężone ze światłowodem jednomodowym, które jest podzielone na dwa kanały przez sprzęgacz światłowodowy 2x2. Jedno to światło odniesienia kolimowane przez soczewkę i powracające z lustra płaskiego; druga to próbkowanie światła skupione przez soczewkę na próbce.

Gdy różnica ścieżki optycznej między światłem odniesienia zwróconym przez zwierciadło a światłem rozproszonym wstecznie mierzonej próbki mieści się w spójnej długości źródła światła, występuje interferencja. Sygnał wyjściowy detektora odzwierciedla rozproszone wstecznie natężenie medium.

Lustro jest skanowane, a jego położenie przestrzenne jest rejestrowane, aby spowodować interferencję światła odniesienia ze światłem rozproszonym wstecznie z różnych głębokości w ośrodku. W zależności od położenia zwierciadła i natężenia sygnału zakłócającego uzyskuje się dane pomiarowe dla różnych głębokości (kierunek z) próbki. W połączeniu ze skanowaniem wiązki próbki w płaszczyźnie X-Y, trójwymiarowe informacje o strukturze próbki można uzyskać poprzez przetwarzanie komputerowe.

System optycznej koherentnej tomografii łączy w sobie cechy interferencji o niskiej koherencji i mikroskopii konfokalnej. Źródłem światła używanym w systemie jest szerokopasmowe źródło światła, a powszechnie stosowaną jest superpromienista dioda elektroluminescencyjna (SLD). Światło emitowane przez źródło światła naświetla próbkę i zwierciadło odniesienia przez ramię próbki i ramię odniesienia odpowiednio przez sprzęgacz 2 × 2. Odbite światło w dwóch ścieżkach optycznych zbiega się w łączniku, a sygnał interferencyjny może wystąpić tylko wtedy, gdy różnica ścieżki optycznej między dwoma ramionami mieści się w spójnej długości. Jednocześnie, ponieważ ramię próbki systemu jest układem mikroskopu konfokalnego, wiązka powracająca z ogniska wiązki detekcyjnej ma najsilniejszy sygnał, co może niwelować wpływ światła rozproszonego próbki poza ogniskiem, co jest jednym z powodów, dla których OCT może mieć wysoką wydajność obrazowania. Sygnał zakłócający jest wysyłany do detektora. Intensywność sygnału odpowiada intensywności odbicia próbki. Po przetworzeniu obwodu demodulacyjnego sygnał jest zbierany przez kartę akwizycji do komputera w celu zobrazowania szarości.

Dioda 1310nm SLED do żyroskopów światłowodowych

Kluczowym zastosowaniem SLED są systemy nawigacyjne, takie jak w awionice, lotnictwie, morzu, ziemi i podpowierzchni, które wykorzystują żyroskopy światłowodowe (FOG) do wykonywania precyzyjnych pomiarów rotacji, FOG mierzą przesunięcie fazowe Sagnac propagującego promieniowanie optyczne wzdłuż cewki światłowodowej, gdy obraca się wokół osi uzwojenia. Gdy FOG jest zamontowany w systemie nawigacyjnym, śledzi zmiany orientacji.

Jak pokazano, podstawowymi elementami składowymi FOG są źródło światła, cewka światłowodowa jednomodowa (może być utrzymująca polaryzację), sprzęgacz, modulator i detektor. Światło ze źródła jest wprowadzane do światłowodu w przeciwnych kierunkach za pomocą sprzęgacza optycznego.

Gdy cewka światłowodowa jest w stanie spoczynku, dwie fale świetlne konstruktywnie interferują z detektorem, a na demodulatorze wytwarzany jest maksymalny sygnał. Kiedy cewka się obraca, dwie fale świetlne mają różne długości ścieżki optycznej, które zależą od szybkości rotacji. Różnica faz między dwiema falami zmienia intensywność w detektorze i dostarcza informacji o szybkości rotacji.

Zasadniczo żyroskop jest instrumentem kierunkowym, który jest wykonany z wykorzystaniem właściwości, że gdy obiekt obraca się z dużą prędkością, moment pędu jest bardzo duży, a oś obrotu zawsze będzie wskazywać kierunek stabilnie. Tradycyjny żyroskop inercyjny odnosi się głównie do żyroskopu mechanicznego. Żyroskop mechaniczny ma wysokie wymagania co do struktury procesu, jest on złożony, a jego dokładność jest ograniczona wieloma aspektami. Od lat 70-tych XX wieku rozwój nowoczesnego żyroskopu wszedł w nowy etap.

Żyroskop światłowodowy (FOG) to czuły element oparty na cewce światłowodowej. Światło emitowane przez diodę laserową rozchodzi się wzdłuż światłowodu w dwóch kierunkach. Kątowe przemieszczenie czujnika zależy od różnych ścieżek propagacji światła.

Budowa i zasada optycznej tomografii koherentnej

Dioda 1310nm SLED do światłowodowych czujników prądowych

Światłowodowe czujniki prądu są odporne na wpływ zakłóceń pola magnetycznego lub elektrycznego. W związku z tym idealnie nadają się do pomiaru prądów elektrycznych i wysokich napięć w elektrowniach.

Światłowodowe czujniki prądu są w stanie zastąpić istniejące rozwiązania oparte na efekcie Halla, które są zwykle nieporęczne i ciężkie. W rzeczywistości te używane do wysokiej klasy prądów mogą ważyć nawet 2000 kg w porównaniu do głowic pomiarowych światłowodowych czujników prądu, które ważą mniej niż 15 kg.

Zaletą światłowodowych czujników prądu jest uproszczona instalacja, zwiększona dokładność i znikome zużycie energii. Głowica czujnikowa zwykle zawiera półprzewodnikowy moduł źródła światła, zwykle SLED, który jest wytrzymały, działa w rozszerzonych zakresach temperatur, ma zweryfikowaną żywotność i jest kosztowny