Superluminiscenčné diódy vyžarujúce svetlo pre OCT, prúdové senzory a FOG

Shenzhen Box Optronics poskytuje 830nm, 850nm, 1290nm, 1310nm, 1450nm, 1470nm, 1545nm, 1550nm, 1580nm, 1600nm a 1610-percentný svetelný diódový modul a 1610-percentný svetelný modul e), 14-kolíkové balenie motýľov a 14pinový DIL balík. Nízky, stredný a vysoký výstupný výkon, široký rozsah spektra, plne vyhovuje potrebám rôznych používateľov. Nízka spektrálna fluktuácia, nízky koherentný šum, priama modulácia až do 622 MHz voliteľná. Pigtail v jednom režime alebo pigtail so zachovaním polarizácie je voliteľný pre výstup, 8 pinov je voliteľný, integrovaný PD je voliteľný a optický konektor je možné prispôsobiť. Superluminiscenčný svetelný zdroj sa líši od iných tradičných sánok založených na režime ASE, ktorý môže poskytovať širokopásmovú šírku pásma pri vysokom prúde. Nízka koherencia znižuje Rayleighov odrazový šum. Vysokovýkonný jednovidový optický výstup má zároveň široké spektrum, ktoré ruší prijímaný šum a zlepšuje priestorové rozlíšenie (pre OCT) a citlivosť detekcie (pre senzor). Je široko používaný pri snímaní prúdu z optických vlákien, optických prúdových senzoroch, optických a lekárskych OCT, gyroskopoch s optickými vláknami, komunikačnom systéme s optickými vláknami atď.

V porovnaní so všeobecným širokopásmovým svetelným zdrojom má modul svetelného zdroja SLED vlastnosti vysokého výstupného výkonu a širokého spektra pokrytia. Produkt má desktop (pre laboratórne aplikácie) a modulárny (pre inžinierske aplikácie). Zariadenie jadrového zdroja svetla využíva špeciálne sane s vysokým výstupným výkonom s 3dB šírkou pásma viac ako 40nm.

Širokopásmový svetelný zdroj SLED je ultraširokopásmový svetelný zdroj určený pre špeciálne aplikácie, ako je snímanie optických vlákien, optický gyroskop, laboratórium, univerzitný a výskumný ústav. V porovnaní so všeobecným zdrojom svetla má vlastnosti vysokého výstupného výkonu a širokého spektra. Vďaka jedinečnej integrácii obvodu môže umiestniť viacero saní do zariadenia, aby sa dosiahlo sploštenie výstupného spektra. Jedinečné obvody ATC a APC zaisťujú stabilitu výstupného výkonu a spektra riadením výstupu saní. Nastavením APC je možné nastaviť výstupný výkon v určitom rozsahu.

Tento druh svetelného zdroja má vyšší výstupný výkon na základe tradičného širokopásmového svetelného zdroja a pokrýva väčší spektrálny rozsah ako bežný širokopásmový svetelný zdroj. Svetelný zdroj je rozdelený na modul stolného svetelného zdroja pre technické použitie. Počas obdobia všeobecného jadra sa používajú špeciálne svetelné zdroje so šírkou pásma viac ako 3dB a šírkou pásma viac ako 40nm a výstupný výkon je veľmi vysoký. V rámci integrácie špeciálneho obvodu môžeme použiť viacero ultraširokopásmových svetelných zdrojov v jednom zariadení, aby sme zabezpečili efekt plochého spektra.

Žiarenie tohto druhu ultraširokopásmového svetelného zdroja je vyššie ako žiarenie polovodičových laserov, ale nižšie ako žiarenie polovodičových diód vyžarujúcich svetlo. Pre jeho lepšie vlastnosti postupne vznikajú ďalšie série produktov. Ultra širokopásmové svetelné zdroje sa však tiež delia na dva typy podľa polarizácie svetelných zdrojov, vysoká polarizácia a nízka polarizácia.

830nm, 850nm SLED dióda pre optickú koherentnú tomografiu (OCT):

Technológia optickej koherentnej tomografie (OCT) využíva základný princíp slabého koherentného svetelného interferometra na detekciu spätného odrazu alebo niekoľkých rozptylových signálov dopadajúceho slabého koherentného svetla z rôznych hlbokých vrstiev biologického tkaniva. Skenovaním je možné získať dvojrozmerné alebo trojrozmerné štruktúrne obrazy biologického tkaniva.

V porovnaní s inými zobrazovacími technológiami, ako je ultrazvukové zobrazovanie, nukleárna magnetická rezonancia (MRI), röntgenová počítačová tomografia (CT) atď., má technológia OCT vyššie rozlíšenie (niekoľko mikrónov). Súčasne v porovnaní s konfokálnou mikroskopiou, multifotónovou mikroskopiou a inými technológiami s ultravysokým rozlíšením má technológia OCT väčšiu schopnosť tomografie. Dá sa povedať, že technológia OCT vypĺňa medzeru medzi týmito dvoma druhmi zobrazovacej technológie.

Štruktúra a princíp optickej koherentnej tomografie

Zdroje širokého spektra ASE (SLD) a polovodičové optické zosilňovače so širokým ziskom sa používajú ako kľúčové komponenty pre svetelné motory OCT.

Jadrom OCT je optický vláknový Michelsonov interferometer. Svetlo zo superluminiscenčnej diódy (SLD) je prepojené do single-mode vlákna, ktoré je rozdelené na dva kanály 2x2 vláknovou spojkou. Jedným je referenčné svetlo kolimované šošovkou a vrátené z rovinného zrkadla; druhým je vzorkovacie svetlo zaostrené šošovkou na vzorku.

Keď je rozdiel optickej dráhy medzi referenčným svetlom vráteným zrkadlom a spätne rozptýleným svetlom meranej vzorky v rámci koherentnej dĺžky svetelného zdroja, dochádza k interferencii. Výstupný signál detektora odráža intenzitu spätného rozptylu média.

Zrkadlo sa naskenuje a zaznamená sa jeho priestorová poloha, aby referenčné svetlo rušilo spätne rozptýlené svetlo z rôznych hĺbok v médiu. Podľa polohy zrkadla a intenzity interferenčného signálu sa získajú namerané údaje rôznych hĺbok (smer z) vzorky. V kombinácii so skenovaním lúča vzorky v rovine X-Y možno získať informácie o trojrozmernej štruktúre vzorky počítačovým spracovaním.

Systém optickej koherentnej tomografie kombinuje charakteristiky nízkej koherentnej interferencie a konfokálnej mikroskopie. Svetelným zdrojom používaným v systéme je širokopásmový svetelný zdroj a bežne používaný je super radiant light emitting diode (SLD). Svetlo vyžarované zdrojom svetla ožaruje vzorku a referenčné zrkadlo cez rameno vzorky a referenčné rameno cez spojku 2 × 2. Odrazené svetlo v dvoch optických dráhach sa zbieha vo spojke a interferenčný signál sa môže vyskytnúť len vtedy, keď je rozdiel optickej dráhy medzi dvoma ramenami v rámci koherentnej dĺžky. Zároveň, pretože vzorkovým ramenom systému je systém konfokálneho mikroskopu, lúč vrátený z ohniska detekčného lúča má najsilnejší signál, čo môže eliminovať vplyv rozptýleného svetla vzorky mimo ohniska, ktorý je jedným z dôvodov, prečo OCT môže mať vysokovýkonné zobrazenie. Rušivý signál je odoslaný do detektora. Intenzita signálu zodpovedá intenzite odrazu vzorky. Po spracovaní demodulačného obvodu je signál zbernou kartou zozbieraný do počítača na sivé zobrazenie.

1310nm SLED dióda pre optické gyroskopy

Kľúčová aplikácia pre SLED je v navigačných systémoch, ako sú systémy v leteckej, kozmickom, námornom, pozemskom a podpovrchovom, ktoré používajú gyroskopy z optických vlákien (FOG) na presné merania rotácie, FOG merajú Sagnac fázový posun šíriaceho sa optického žiarenia. pozdĺž cievky z optických vlákien, keď sa otáča okolo osi vinutia. Keď je FOG namontovaný v navigačnom systéme, sleduje zmeny orientácie.

Základné komponenty FOG, ako je znázornené, sú svetelný zdroj, jednovidová vláknová cievka (môže udržiavať polarizáciu), spojka, modulátor a detektor. Svetlo zo zdroja sa vstrekuje do vlákna v opačných smeroch pomocou optickej spojky.

Keď je vláknová cievka v pokoji, dve svetelné vlny konštruktívne interferujú na detektore a maximálny signál sa vytvára na demodulátore. Keď sa cievka otáča, dve svetelné vlny majú rôzne dĺžky optickej dráhy, ktorá závisí od rýchlosti otáčania. Fázový rozdiel medzi dvoma vlnami mení intenzitu na detektore a poskytuje informácie o rýchlosti otáčania.

V zásade je gyroskop smerový prístroj, ktorý je vyrobený pomocou vlastnosti, že keď sa objekt otáča vysokou rýchlosťou, moment hybnosti je veľmi veľký a os rotácie bude vždy smerovať stabilne. Tradičný inerciálny gyroskop sa týka hlavne mechanického gyroskopu. Mechanický gyroskop má vysoké požiadavky na štruktúru procesu a štruktúra je zložitá a jej presnosť je obmedzená mnohými aspektmi. Od 70. rokov 20. storočia vstúpil vývoj moderného gyroskopu do novej etapy.

Optický gyroskop (FOG) je citlivý prvok založený na cievke s optickým vláknom. Svetlo vyžarované laserovou diódou sa šíri pozdĺž optického vlákna v dvoch smeroch. Uhlový posun snímača je určený rôznymi dráhami šírenia svetla.

Štruktúra a princíp optickej koherentnej tomografie

1310nm SLED dióda pre snímače prúdu z optických vlákien

Prúdové senzory z optických vlákien sú odolné voči vplyvom magnetického alebo elektrického poľa. Preto sú ideálne na meranie elektrických prúdov a vysokého napätia v elektrických elektrárňach.

Prúdové snímače z optických vlákien sú schopné nahradiť existujúce riešenia založené na Hallovom efekte, ktoré bývajú objemné a ťažké. V skutočnosti môžu tie, ktoré sa používajú pre špičkové prúdy, vážiť až 2 000 kg v porovnaní so snímacími hlavami snímačov prúdu z optických vlákien, ktoré vážia menej ako 15 kg.

Prúdové senzory z optických vlákien majú výhodu jednoduchej inštalácie, zvýšenej presnosti a zanedbateľnej spotreby energie. Snímacia hlava zvyčajne obsahuje modul polovodičového svetelného zdroja, typicky SLED, ktorý je robustný, pracuje v rozšírených teplotných rozsahoch, má overenú životnosť a je nákladný.