Superluminescente lichtgevende dioden voor OCT, stroomsensoren en FOG

Shenzhen Box Optronics biedt 830nm, 850nm, 1290nm, 1310nm, 1450nm, 1470nm, 1545nm, 1550nm, 1580nm, 1600nm en 1610nm slee-vlinderpakket laserdiode en drivercircuit of sledemodule, slee-breedbandlichtbron (superluminescente diode), 14 pin vlinder pakket en 14-pins DIL-pakket. Laag, gemiddeld en hoog uitgangsvermogen, breed spectrumbereik, voldoen volledig aan de behoeften van verschillende gebruikers. Lage spectrale fluctuatie, lage coherente ruis, directe modulatie tot 622 MHz optioneel. Pigtail met één modus of polarisatiebehoud is optioneel voor uitvoer, 8-pins is optioneel, geïntegreerde PD is optioneel en de optische connector kan worden aangepast. De superluminescerende lichtbron verschilt van andere traditionele sleeën op basis van de ASE-modus, die bij hoge stroom breedbandbandbreedte kan leveren. Lage coherentie vermindert Rayleigh-reflectieruis. De krachtige single-mode glasvezeluitgang heeft tegelijkertijd een breed spectrum, waardoor de ontvangstruis wordt geannuleerd en de ruimtelijke resolutie (voor OCT) en detectiegevoeligheid (voor sensor) worden verbeterd. Het wordt veel gebruikt in optische vezelstroomdetectie, optische vezelstroomsensoren, optische en medische OCT, optische vezelgyroscopen, optische vezelcommunicatiesystemen enzovoort.

Vergeleken met de algemene breedbandlichtbron heeft de SLED-lichtbronmodule de kenmerken van een hoog uitgangsvermogen en een brede spectrumdekking. Het product is desktop (voor laboratoriumtoepassing) en modulair (voor technische toepassing). Het kernlichtbronapparaat maakt gebruik van een speciale slee met hoog uitgangsvermogen met een bandbreedte van 3 dB van meer dan 40 nm.

SLED-breedbandlichtbron is een ultrabreedbandlichtbron die is ontworpen voor speciale toepassingen zoals optische vezeldetectie, glasvezelgyroscoop, laboratorium, universiteit en onderzoeksinstituut. Vergeleken met de algemene lichtbron heeft het de kenmerken van een hoog uitgangsvermogen en een brede spectrumdekking. Door de unieke circuitintegratie kan het meerdere sleeën in een apparaat plaatsen om vervlakking van het uitgangsspectrum te bereiken. De unieke ATC- en APC-circuits zorgen voor de stabiliteit van het uitgangsvermogen en het spectrum door de uitgang van de slee te regelen. Door APC aan te passen kan het uitgangsvermogen binnen een bepaald bereik worden aangepast.

Dit soort lichtbron heeft een hoger uitgangsvermogen op basis van de traditionele breedbandlichtbron en bestrijkt een groter spectraal bereik dan de gewone breedbandlichtbron. De lichtbron is verdeeld in een desktoplichtbronmodule voor technisch gebruik. Tijdens de algemene kernperiode worden speciale lichtbronnen met een bandbreedte van meer dan 3dB en een bandbreedte van meer dan 40 nm gebruikt, en het uitgangsvermogen is zeer hoog. Dankzij de speciale circuitintegratie kunnen we meerdere ultrabreedbandlichtbronnen in één apparaat gebruiken, om het effect van een vlak spectrum te garanderen.

De straling van dit soort ultrabreedbandlichtbronnen is hoger dan die van halfgeleiderlasers, maar lager dan die van halfgeleiderlichtgevende diodes. Door de betere eigenschappen worden er langzamerhand steeds meer productseries afgeleid. Ultrabreedbandlichtbronnen worden echter ook in twee typen verdeeld, afhankelijk van de polarisatie van lichtbronnen: hoge polarisatie en lage polarisatie.

830nm, 850nm SLED-diode voor optische coherentietomografie (OCT):

Optische coherentietomografie (OCT)-technologie maakt gebruik van het basisprincipe van een zwak coherent licht-interferometer om de terugreflectie of verschillende verstrooiingssignalen van invallend zwak coherent licht uit verschillende dieptelagen van biologisch weefsel te detecteren. Door te scannen kunnen tweedimensionale of driedimensionale structuurbeelden van biologisch weefsel worden verkregen.

Vergeleken met andere beeldvormingstechnologieën, zoals ultrasone beeldvorming, nucleaire magnetische resonantiebeeldvorming (MRI), röntgencomputertomografie (CT), enz., heeft de OCT-technologie een hogere resolutie (meerdere microns). Tegelijkertijd heeft OCT-technologie, vergeleken met confocale microscopie, multiphoton-microscopie en andere ultrahoge resolutietechnologieën, een groter tomografisch vermogen. Er kan worden gezegd dat OCT-technologie de kloof tussen de twee soorten beeldtechnologie opvult.

Structuur en principe van optische coherentietomografie

Brede ASE-spectrumbronnen (SLD) en halfgeleider-optische versterkers met brede versterking worden gebruikt als sleutelcomponenten voor OCT-lichtmotoren.

De kern van OCT is de Michelson-interferometer met optische vezels. Het licht van de superluminescente diode (SLD) wordt gekoppeld aan de single-mode vezel, die door een 2x2 vezelkoppeling in twee kanalen is verdeeld. Eén daarvan is het referentielicht dat door de lens wordt gecollimeerd en door de vlakke spiegel wordt teruggestuurd; de andere is het bemonsteringslicht dat door de lens op het monster wordt gefocust.

Wanneer het optische padverschil tussen het door de spiegel teruggekaatste referentielicht en het terugverstrooide licht van het gemeten monster binnen de coherente lengte van de lichtbron ligt, treedt er interferentie op. Het uitgangssignaal van de detector weerspiegelt de terugverstrooide intensiteit van het medium.

De spiegel wordt gescand en de ruimtelijke positie ervan wordt vastgelegd om ervoor te zorgen dat het referentielicht interfereert met het terugverstrooide licht van verschillende diepten in het medium. Afhankelijk van de positie van de spiegel en de intensiteit van het interferentiesignaal worden de gemeten gegevens van verschillende diepten (z-richting) van het monster verkregen. Gecombineerd met het scannen van de monsterbundel in het X-Y-vlak kan de driedimensionale structuurinformatie van het monster worden verkregen door computerverwerking.

Optisch coherentietomografiesysteem combineert de kenmerken van lage coherentie-interferentie en confocale microscopie. De lichtbron die in het systeem wordt gebruikt, is een breedbandlichtbron, en de meest gebruikte lichtbron is een superstralende lichtgevende diode (SLD). Het door de lichtbron uitgezonden licht bestraalt het monster en de referentiespiegel via respectievelijk de monsterarm en de referentiearm via de 2 × 2-koppeling. Het gereflecteerde licht in de twee optische paden convergeert in de koppelaar, en het interferentiesignaal kan alleen optreden als het optische padverschil tussen de twee armen binnen een coherente lengte ligt. Tegelijkertijd heeft, omdat de monsterarm van het systeem een ​​confocaal microscoopsysteem is, de straal die terugkomt uit de focus van de detectiebundel het sterkste signaal, waardoor de invloed van het verstrooide licht van het monster buiten de focus kan worden geëlimineerd. is een van de redenen waarom OCT hoogwaardige beeldvorming kan bieden. Het interferentiesignaal wordt naar de detector gestuurd. De intensiteit van het signaal komt overeen met de reflectie-intensiteit van het monster. Na de verwerking van het demodulatiecircuit wordt het signaal door de acquisitiekaart naar de computer verzameld voor grijsbeeldvorming.

1310nm SLED-diode voor glasvezelgyroscopen

Een belangrijke toepassing voor SLED is navigatiesystemen, zoals die in de luchtvaart-, ruimtevaart-, zee-, terrestrische en ondergrondse systemen, die glasvezel-gyroscopen (FOG's) gebruiken om nauwkeurige rotatiemetingen uit te voeren. FOG's meten de Sagnac-faseverschuiving van de voortplanting van optische straling langs een glasvezelspoel wanneer deze rond de wikkelas draait. Wanneer een FOG in een navigatiesysteem wordt gemonteerd, volgt deze veranderingen in oriëntatie.

De basiscomponenten van een FOG, zoals weergegeven, zijn een lichtbron, een single-mode vezelspoel (die de polarisatie kan behouden), een koppelaar, een modulator en een detector. Licht van de bron wordt in tegengestelde richtingen in de vezel geïnjecteerd met behulp van de optische koppelaar.

Wanneer de vezelspoel in rust is, interfereren de twee lichtgolven constructief bij de detector en wordt een maximaal signaal geproduceerd bij de demodulator. Wanneer de spoel draait, nemen de twee lichtgolven verschillende optische padlengtes af die afhankelijk zijn van de rotatiesnelheid. Het faseverschil tussen de twee golven varieert de intensiteit bij de detector en geeft informatie over de rotatiesnelheid.

In principe is de gyroscoop een richtingsinstrument dat wordt gemaakt door gebruik te maken van de eigenschap dat wanneer het object met hoge snelheid roteert, het impulsmoment erg groot is en de rotatie-as altijd stabiel naar een richting zal wijzen. De traditionele traagheidsgyroscoop verwijst voornamelijk naar de mechanische gyroscoop. De mechanische gyroscoop stelt hoge eisen aan de processtructuur, de structuur is complex en de nauwkeurigheid ervan wordt door veel aspecten beperkt. Sinds de jaren zeventig is de ontwikkeling van de moderne gyroscoop een nieuwe fase ingegaan.

Vezeloptische gyroscoop (FOG) is een gevoelig element op basis van een optische vezelspoel. Het door de laserdiode uitgezonden licht plant zich in twee richtingen langs de optische vezel voort. De hoekverplaatsing van de sensor wordt bepaald door verschillende lichtvoortplantingspaden.

Structuur en principe van optische coherentietomografie

1310nm SLED-diode voor glasvezelstroomsensoren

Glasvezelstroomsensoren zijn bestand tegen effecten van magnetische of elektrische veldinterferenties. Daarom zijn ze ideaal voor het meten van elektrische stromen en hoge spanningen in elektriciteitscentrales.

Glasvezelstroomsensoren kunnen bestaande oplossingen vervangen op basis van het Hall-effect, die vaak omvangrijk en zwaar zijn. In feite kunnen degenen die worden gebruikt voor hoge stromen wel 2000 kg wegen, vergeleken met de detectiekoppen van glasvezelstroomsensoren, die minder dan 15 kg wegen.

Glasvezelstroomsensoren hebben het voordeel van een vereenvoudigde installatie, verhoogde nauwkeurigheid en een verwaarloosbaar stroomverbruik. De detectiekop bevat doorgaans een halfgeleiderlichtbronmodule, doorgaans een SLED, die robuust is, in een groter temperatuurbereik werkt, een geverifieerde levensduur heeft en kostenbesparend is.