Superluminescencyjne diody elektroluminescencyjne do OCT, czujników prądu i FOG

Shenzhen Box Optronics zapewnia pakiet diod laserowych o długości fali 830 nm, 850 nm, 1290 nm, 1310 nm, 1450 nm, 1470 nm, 1545 nm, 1550 nm, 1580 nm, 1600 nm i 1610 nm oraz obwód sterownika lub moduł sań, szerokopasmowe źródło światła sań (superluminium dioda diodowa), 14-pinowy pakiet motylkowy i 14-pinowy pakiet DIL. Niska, średnia i wysoka moc wyjściowa, szeroki zakres widma, w pełni spełniają potrzeby różnych użytkowników. Niskie wahania widma, niski spójny szum, opcjonalnie bezpośrednia modulacja do 622 MHz. Opcjonalny jest pigtail jednomodowy lub pigtail utrzymujący polaryzację, 8-pinowy jest opcjonalny, zintegrowane PD jest opcjonalne, a złącze optyczne można dostosować. Superluminescencyjne źródło światła różni się od innych tradycyjnych sań opartych na trybie ASE, które mogą generować szerokopasmowe łącze przy wysokim natężeniu prądu. Niska koherencja redukuje szum odbicia Rayleigha. Wyjście światłowodu jednomodowego dużej mocy ma jednocześnie szerokie spektrum, co eliminuje szumy odbiorcze i poprawia rozdzielczość przestrzenną (dla OCT) i czułość detekcji (dla czujnika). Jest szeroko stosowany w światłowodowych czujnikach prądu, światłowodowych czujnikach prądu, optycznych i medycznych OCT, żyroskopach światłowodowych, systemach 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 występuje w wersji stacjonarnej (do zastosowań laboratoryjnych) i modułowej (do zastosowań inżynieryjnych). Podstawowe źródło światła wykorzystuje specjalne sanki o dużej mocy wyjściowej i przepustowości 3 dB powyżej 40 nm.

Szerokopasmowe źródło światła SLED to ultraszerokopasmowe źródło światła przeznaczone do zastosowań specjalnych, takich jak wykrywanie światłowodów, żyroskop światłowodowy, laboratoria, uniwersytety i instytuty badawcze. 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 uzyskać spłaszczenie widma wyjściowego. Unikalne obwody ATC i APC zapewniają stabilność mocy wyjściowej i widma, kontrolując moc wyjściową sań. Dostosowując APC, moc wyjściową można regulować w pewnym zakresie.

Ten rodzaj źródła światła ma wyższą moc wyjściową w porównaniu z tradycyjnym szerokopasmowym źródłem światła i obejmuje większy zakres widmowy niż zwykłe szerokopasmowe źródło światła. Źródło światła jest podzielone na moduł źródła światła biurkowego do zastosowań inżynieryjnych. W ogólnym okresie rdzenia stosowane są specjalne źródła światła o szerokości pasma powyżej 3 dB i szerokości pasma powyżej 40 nm, a moc wyjściowa jest bardzo wysoka. Dzięki specjalnej integracji obwodów możemy w jednym urządzeniu zastosować wiele ultraszerokopasmowych źródeł światła, 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 pojawia się więcej serii produktów. Jednak ultraszerokopasmowe źródła światła są również podzielone na dwa typy w zależności od polaryzacji źródeł światła, wysokiej polaryzacji i niskiej polaryzacji.

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

Technologia optycznej tomografii koherentnej (OCT) wykorzystuje podstawową zasadę działania interferometru słabego światła spójnego do wykrywania odbić wstecznych lub kilku sygnałów rozproszonych padającego słabego spójnego światła z różnych warstw tkanki biologicznej. Skanując, można uzyskać dwuwymiarowe lub trójwymiarowe obrazy struktury tkanki biologicznej.

W porównaniu z innymi technologiami obrazowania, takimi jak obrazowanie ultradźwiękowe, obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego jądrowego (MRI), rentgenowska tomografia komputerowa (CT) itp., technologia OCT charakteryzuje się wyższą rozdzielczością (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 pomiędzy dwoma rodzajami technologii obrazowania.

Struktura i zasada optycznej tomografii koherentnej

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

Sercem OCT jest interferometr światłowodowy Michelsona. Światło z diody superluminescencyjnej (SLD) jest wprowadzane do światłowodu jednomodowego, który jest podzielony na dwa kanały za pomocą sprzęgacza światłowodowego 2x2. Jednym z nich jest światło odniesienia skolimowane przez soczewkę i odbite od zwierciadła płaskiego; drugim jest światło próbkujące skupione przez soczewkę na próbce.

Jeżeli różnica ścieżki optycznej pomiędzy światłem odniesienia odbitym przez zwierciadło i światłem rozproszonym wstecznie mierzonej próbki mieści się w spójnej długości źródła światła, dochodzi do zakłócenia. Sygnał wyjściowy detektora odzwierciedla rozproszoną wstecz intensywność ośrodka.

Lustro jest skanowane i rejestrowane jest jego położenie przestrzenne, aby światło odniesienia kolidowało ze światłem rozproszonym wstecznie z różnych głębokości ośrodka. 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, trójwymiarową informację o strukturze próbki można uzyskać w drodze przetwarzania komputerowego.

System optycznej tomografii koherentnej łączy w sobie cechy interferencji o niskiej koherencji i mikroskopii konfokalnej. Źródłem światła zastosowanym w systemie jest szerokopasmowe źródło światła, a powszechnie stosowaną jest superpromienna dioda elektroluminescencyjna (SLD). Światło emitowane przez źródło światła naświetla próbkę i zwierciadło odniesienia odpowiednio przez ramię próbki i ramię odniesienia przez sprzęgacz 2 × 2. Światło odbite w obu ścieżkach optycznych zbiega się w sprzęgaczu, a sygnał zakłócający może wystąpić tylko wtedy, gdy różnica dróg optycznych pomiędzy dwoma ramionami mieści się w spójnej długości. Jednocześnie, ponieważ ramię próbki układu jest układem mikroskopu konfokalnego, wiązka powracająca z ogniska wiązki detekcyjnej ma najsilniejszy sygnał, co może wyeliminować wpływ rozproszonego światła próbki poza ogniskiem, co jest jednym z powodów, dla których OCT może zapewniać obrazowanie o wysokiej wydajności. Sygnał zakłócający jest wysyłany do czujki. Intensywność sygnału odpowiada intensywności odbicia próbki. Po przetworzeniu obwodu demodulacyjnego sygnał jest zbierany przez kartę akwizycyjną do komputera w celu obrazowania szarości.

Dioda SLED 1310nm do żyroskopów światłowodowych

Kluczowym zastosowaniem SLED są systemy nawigacji, takie jak awionika, przemysł lotniczy, morski, naziemny i podpowierzchniowy, które wykorzystują żyroskopy światłowodowe (FOG) do wykonywania precyzyjnych pomiarów rotacji, FOG mierzą przesunięcie fazowe Sagnaca propagującego promieniowania optycznego wzdłuż cewki światłowodowej, gdy obraca się ona wokół osi uzwojenia. Kiedy FOG jest zamontowany w systemie nawigacji, śledzi zmiany orientacji.

Jak pokazano, podstawowe elementy FOG to źródło światła, cewka światłowodowa jednomodowa (może utrzymywać polaryzację), sprzęgacz, modulator i detektor. Światło ze źródła jest wstrzykiwane do światłowodu w kierunkach przeciwnych za pomocą sprzęgacza optycznego.

Gdy cewka światłowodowa znajduje się w stanie spoczynku, dwie fale świetlne konstruktywnie interferują w detektorze, a w demodulatorze wytwarzany jest sygnał maksymalny. Kiedy cewka się obraca, dwie fale świetlne przyjmują różne długości ścieżek optycznych, które zależą od szybkości obrotu. Różnica faz między dwiema falami zmienia intensywność w detektorze i dostarcza informacji o szybkości rotacji.

Zasadniczo żyroskop jest instrumentem kierunkowym, który wykorzystuje właściwość polegającą na tym, że gdy obiekt obraca się z dużą prędkością, moment pędu jest bardzo duży, a oś obrotu zawsze będzie stabilnie wskazywać kierunek. Tradycyjny żyroskop inercyjny odnosi się głównie do żyroskopu mechanicznego. Żyroskop mechaniczny ma wysokie wymagania dotyczące struktury procesu, a struktura jest złożona, a jego dokładność jest ograniczona wieloma aspektami. Od lat 70. XX wieku rozwój współczesnego 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. Przemieszczenie kątowe czujnika zależy od różnych dróg propagacji światła.

Struktura i zasada optycznej tomografii koherentnej

Dioda SLED 1310nm do światłowodowych czujników prądu

Światłowodowe czujniki prądu są odporne na zakłócenia 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 stosowane do prądów wysokiej klasy mogą ważyć nawet 2000 kg w porównaniu do głowic czujnikowych światłowodowych czujników prądu, które ważą mniej niż 15 kg.

Zaletą światłowodowych czujników prądu jest uproszczona instalacja, zwiększona dokładność i znikomy pobór mocy. Głowica czujnikowa zwykle zawiera półprzewodnikowy moduł źródła światła, zazwyczaj SLED, który jest solidny, działa w rozszerzonych zakresach temperatur, ma potwierdzoną trwałość i jest kosztowny