Superluminiscenční světelné diody pro OCT, proudové senzory a FOG

Shenzhen Box Optronics poskytuje 830nm, 850nm, 1290nm, 1310nm, 1450nm, 1470nm, 1545nm, 1550nm, 1580nm, 1600nm a 1610nm širokopásmový modul s LED diodou a světelný zdroj e), 14pinový motýlkový balíček a 14pinový DIL balíček. Nízký, střední a vysoký výstupní výkon, široký rozsah spektra, plně vyhovuje potřebám různých uživatelů. Nízké spektrální kolísání, nízký koherentní šum, přímá modulace až do 622 MHz volitelná. Pigtail v jednom režimu nebo pigtail udržující polarizaci je volitelný pro výstup, 8pinový je volitelný, integrovaný PD je volitelný a optický konektor lze přizpůsobit. Zdroj superluminiscenčního světla se liší od ostatních tradičních saní založených na režimu ASE, který může poskytovat širokopásmovou šířku pásma při vysokém proudu. Nízká koherence snižuje Rayleighův odrazový šum. Vysokovýkonný jednovidový optický výstup má zároveň široké spektrum, které ruší přijímaný šum a zlepšuje prostorové rozlišení (pro OCT) a citlivost detekce (pro senzor). Je široce používán při snímání proudu z optických vláken, optických proudových senzorech, optických a lékařských OCT, gyroskopech s optickými vlákny, komunikačních systémech s optickými vlákny a tak dále.

Ve srovnání s obecným širokopásmovým světelným zdrojem má modul světelného zdroje SLED vlastnosti vysokého výstupního výkonu a širokého pokrytí spektra. Produkt má stolní (pro laboratorní aplikace) a modulární (pro inženýrské aplikace). Základní zařízení světelného zdroje využívá speciální saně s vysokým výstupním výkonem s 3dB šířkou pásma více než 40nm.

Širokopásmový světelný zdroj SLED je ultra širokopásmový světelný zdroj určený pro speciální aplikace, jako je snímání optických vláken, optický gyroskop, laboratoř, univerzitní a výzkumný ústav. Ve srovnání s obecným světelným zdrojem má vlastnosti vysokého výstupního výkonu a širokého pokrytí spektra. Díky jedinečné integraci obvodu může do zařízení umístit více saní, aby se dosáhlo zploštění výstupního spektra. Jedinečné obvody ATC a APC zajišťují stabilitu výstupního výkonu a spektra řízením výstupu saní. Nastavením APC lze nastavit výstupní výkon v určitém rozsahu.

Tento druh světelného zdroje má vyšší výstupní výkon na základě tradičního širokopásmového světelného zdroje a pokrývá větší spektrální rozsah než běžný širokopásmový světelný zdroj. Světelný zdroj je rozdělen na modul stolního světelného zdroje pro technické použití. Během období obecného jádra se používají speciální světelné zdroje se šířkou pásma větší než 3dB a šířkou pásma větší než 40nm a výstupní výkon je velmi vysoký. V rámci speciální integrace obvodů můžeme použít více ultraširokopásmových světelných zdrojů v jednom zařízení, abychom zajistili efekt plochého spektra.

Záření tohoto druhu ultraširokopásmového světelného zdroje je vyšší než u polovodičových laserů, ale nižší než u polovodičových světelných diod. Pro jeho lepší vlastnosti se postupně odvozují další řady výrobků. Ultra širokopásmové světelné zdroje se však také dělí na dva typy podle polarizace světelných zdrojů, vysoká polarizace a nízká polarizace.

830nm, 850nm SLED dioda pro optickou koherenční tomografii (OCT):

Technologie optické koherentní tomografie (OCT) využívá základní princip slabého koherentního světelného interferometru k detekci zpětného odrazu nebo několika rozptylových signálů dopadajícího slabého koherentního světla z různých hloubkových vrstev biologické tkáně. Skenováním lze získat dvojrozměrné nebo trojrozměrné strukturní obrazy biologické tkáně.

Ve srovnání s jinými zobrazovacími technologiemi, jako je ultrazvukové zobrazování, nukleární magnetická rezonance (MRI), rentgenová počítačová tomografie (CT) atd., má technologie OCT vyšší rozlišení (několik mikronů). Ve stejné době, ve srovnání s konfokální mikroskopií, multifotonovou mikroskopií a dalšími technologiemi s ultra vysokým rozlišením, má technologie OCT větší schopnost tomografie. Dá se říci, že technologie OCT vyplňuje mezeru mezi těmito dvěma druhy zobrazovacích technologií.

Struktura a princip optické koherentní tomografie

Široké zdroje spektra ASE (SLD) a polovodičové optické zesilovače se širokým ziskem se používají jako klíčové komponenty pro světelné motory OCT.

Jádrem OCT je optický vláknový Michelsonův interferometr. Světlo ze superluminiscenční diody (SLD) je připojeno do single-mode vlákna, které je rozděleno na dva kanály 2x2 vláknovým vazebním členem. Jedním z nich je referenční světlo kolimované čočkou a vrácené z rovinného zrcadla; druhý je vzorkovací světlo zaostřené čočkou na vzorek.

Když je rozdíl optické dráhy mezi referenčním světlem vráceným zrcadlem a zpětně rozptýleným světlem měřeného vzorku v koherentní délce světelného zdroje, dochází k interferenci. Výstupní signál detektoru odráží zpětně rozptýlenou intenzitu média.

Zrcadlo se snímá a zaznamená se jeho prostorová poloha, aby referenční světlo interferovalo se světlem odraženým z různých hloubek v médiu. Podle polohy zrcadla a intenzity interferenčního signálu se získají naměřená data různých hloubek (směr z) vzorku. V kombinaci se skenováním paprsku vzorku v rovině X-Y lze získat informace o trojrozměrné struktuře vzorku počítačovým zpracováním.

Systém optické koherentní tomografie kombinuje vlastnosti nízké koherenční interference a konfokální mikroskopie. Světelným zdrojem používaným v systému je širokopásmový světelný zdroj a běžně používaný je super radiant light emitting diode (SLD). Světlo vyzařované světelným zdrojem ozařuje vzorek a referenční zrcadlo přes rameno vzorku a referenční rameno přes spojku 2 × 2. Odražené světlo ve dvou optických drahách se sbíhá ve spojce a interferenční signál se může objevit pouze tehdy, když je rozdíl optických drah mezi dvěma rameny v koherentní délce. Zároveň, protože vzorkové rameno systému je systém konfokálního mikroskopu, má paprsek vrácený z ohniska detekčního paprsku nejsilnější signál, což může eliminovat vliv rozptýleného světla vzorku mimo ohnisko, které je jedním z důvodů, proč OCT může mít vysoce výkonné zobrazení. Rušivý signál je vysílán do detektoru. Intenzita signálu odpovídá intenzitě odrazu vzorku. Po zpracování demodulačního obvodu je signál shromažďován akviziční kartou do počítače pro šedé zobrazení.

1310nm SLED dioda pro gyroskopy z optických vláken

Klíčová aplikace pro SLED je v navigačních systémech, jako jsou systémy v letecké, letecké, námořní, pozemní a podpovrchové, které používají gyroskopy z optických vláken (FOG) k přesnému měření rotace, FOG měří Sagnac fázový posun šířícího se optického záření. podél cívky z optických vláken, když se otáčí kolem osy vinutí. Když je FOG namontován v navigačním systému, sleduje změny orientace.

Základní komponenty FOG, jak je znázorněno, jsou světelný zdroj, jednovidová vláknová cívka (může udržovat polarizaci), vazební člen, modulátor a detektor. Světlo ze zdroje je vstřikováno do vlákna v opačných směrech šíření pomocí optické spojky.

Když je vláknová cívka v klidu, dvě světelné vlny konstruktivně interferují na detektoru a maximální signál je produkován na demodulátoru. Když se cívka otáčí, mají dvě světelné vlny různé délky optické dráhy, které závisí na rychlosti otáčení. Fázový rozdíl mezi dvěma vlnami mění intenzitu na detektoru a poskytuje informaci o rychlosti rotace.

V zásadě je gyroskop směrový nástroj, který je vyroben pomocí vlastnosti, že když se objekt otáčí vysokou rychlostí, moment hybnosti je velmi velký a osa rotace bude vždy ukazovat stabilně. Tradiční inerciální gyroskop se týká především mechanického gyroskopu. Mechanický gyroskop má vysoké požadavky na strukturu procesu a struktura je složitá a její přesnost je omezena mnoha aspekty. Od 70. let 20. století vstoupil vývoj moderního gyroskopu do nové etapy.

Optický gyroskop (FOG) je citlivý prvek založený na cívce optických vláken. Světlo emitované laserovou diodou se šíří podél optického vlákna ve dvou směrech. Úhlové posunutí snímače je určeno různými cestami šíření světla.

Struktura a princip optické koherentní tomografie

1310nm SLED dioda pro proudové senzory z optických vláken

Snímače proudu z optických vláken jsou odolné vůči vlivům magnetického nebo elektrického pole. Díky tomu jsou ideální pro měření elektrických proudů a vysokého napětí v elektrárnách.

Snímače proudu z optických vláken jsou schopny nahradit stávající řešení založená na Hallově jevu, která bývají objemná a těžká. Ve skutečnosti mohou ty, které se používají pro špičkové proudy, vážit až 2000 kg ve srovnání se snímacími hlavami proudových snímačů s optickými vlákny, které váží méně než 15 kg.

Snímače proudu z optických vláken mají výhodu ve zjednodušené instalaci, zvýšené přesnosti a zanedbatelné spotřebě energie. Snímací hlava obvykle obsahuje modul polovodičového zdroje světla, typicky SLED, který je robustní, pracuje v rozšířeném teplotním rozsahu, má ověřenou životnost a je nákladný.