Суперлюмінесцентні світловипромінювальні діоди для OCT, датчиків струму та FOG

Shenzhen Box Optronics забезпечує 830 нм, 850 нм, 1290 нм, 1310 нм, 1450 нм, 1470 нм, 1545 нм, 1550 нм, 1580 нм, 1600 нм і 1610 нм пакетний лазерний діод і драйверну схему або модуль саней, широкосмугове джерело світла саней (супер люмінесцентний діод), 14-контактний пакет метелик і пакет 14pin DIL. Низька, середня та висока вихідна потужність, широкий діапазон спектру, повністю відповідають потребам різних користувачів. Низька спектральна флуктуація, низький когерентний шум, необов'язкова пряма модуляція до 622 МГц. Для виводу необов’язковий одномодовий пігтейл або пігтейл із збереженням поляризації, 8-контактний — необов’язковий, інтегрований PD — необов’язковий, а оптичний роз’єм можна налаштувати. Суперлюмінесцентне джерело світла відрізняється від інших традиційних саней, заснованих на режимі ASE, який може видавати широкосмугову пропускну здатність при високому струмі. Низька когерентність зменшує шум відбиття Релея. Високопотужний вихід одномодового волокна одночасно має широкий спектр, що скасовує шуми прийому та покращує просторову роздільну здатність (для OCT) і чутливість виявлення (для датчика). Він широко використовується у волоконно-оптичних датчиках струму, волоконно-оптичних датчиках струму, оптичних і медичних OCT, волоконно-оптичних гіроскопах, оптоволоконних системах зв’язку тощо.

У порівнянні зі звичайним широкосмуговим джерелом світла модуль джерела світла SLED має характеристики високої вихідної потужності та широкого охоплення спектру. Виріб буває настільним (для лабораторного застосування) і модульним (для інженерного застосування). Пристрій основного джерела світла використовує спеціальні сани високої вихідної потужності з пропускною здатністю 3 дБ понад 40 нм.

Широкосмугове джерело світла SLED — це ультраширокосмугове джерело світла, призначене для спеціальних застосувань, таких як оптичне волокно, волоконно-оптичний гіроскоп, лабораторія, університет та науково-дослідний інститут. У порівнянні зі звичайним джерелом світла, він має характеристики високої вихідної потужності та широкого охоплення спектру. Завдяки унікальній інтеграції схеми він може розмістити кілька саней у пристрої для досягнення вирівнювання вихідного спектру. Унікальні схеми ATC і APC забезпечують стабільність вихідної потужності та спектру, контролюючи вихідний сигнал саней. Регулюючи APC, вихідну потужність можна регулювати в певному діапазоні.

Цей вид джерела світла має вищу вихідну потужність на основі традиційного широкосмугового джерела світла та охоплює більший спектральний діапазон, ніж звичайне широкосмугове джерело світла. Джерело світла розділено на настільний модуль джерела світла для інженерного використання. Під час загального періоду ядра використовуються спеціальні джерела світла зі смугою пропускання понад 3 дБ і смугою пропускання понад 40 нм, а вихідна потужність дуже висока. Завдяки інтеграції спеціальної схеми ми можемо використовувати кілька надширокосмугових джерел світла в одному пристрої, щоб забезпечити ефект плоского спектру.

Випромінювання цього надширокосмугового джерела світла вище, ніж у напівпровідникових лазерів, але менше, ніж у напівпровідникових світлодіодів. Завдяки його кращим характеристикам поступово випускається більше серій продуктів. Однак ультраширокосмугові джерела світла також поділяються на два типи відповідно до поляризації джерел світла, високої та низької поляризації.

830 нм, 850 нм SLED діод для оптичної когерентної томографії (OCT):

Технологія оптичної когерентної томографії (ОКТ) використовує основний принцип інтерферометра слабкого когерентного світла для виявлення зворотного відбиття або кількох сигналів розсіювання падаючого слабкого когерентного світла від різних глибинних шарів біологічної тканини. За допомогою сканування можна отримати двовимірні або тривимірні зображення структури біологічної тканини.

Порівняно з іншими технологіями візуалізації, такими як ультразвукова томографія, ядерно-магнітно-резонансна томографія (МРТ), рентгенівська комп’ютерна томографія (КТ) тощо, технологія ОКТ має вищу роздільну здатність (кілька мікрон). У той же час, порівняно з конфокальною мікроскопією, багатофотонною мікроскопією та іншими технологіями надвисокої роздільної здатності, OCT-технологія має більші томографічні можливості. Можна сказати, що технологія ОКТ заповнює прогалину між двома видами технологій візуалізації.

Будова та принцип оптичної когерентної томографії

Джерела широкого спектру ASE (SLD) і напівпровідникові оптичні підсилювачі із широким коефіцієнтом посилення використовуються як ключові компоненти світлових двигунів OCT.

Основою ОКТ є волоконно-оптичний інтерферометр Майкельсона. Світло від суперлюмінесцентного діода (SLD) подається в одномодове волокно, яке розділене на два канали волоконним сполучником 2x2. Один — це еталонне світло, колімоване лінзою та повернене від плоского дзеркала; інший – це вибіркове світло, сфокусоване лінзою на зразок.

Коли різниця оптичного шляху між еталонним світлом, що повертається дзеркалом, і світлом, розсіяним назад від вимірюваного зразка, знаходиться в межах когерентної довжини джерела світла, виникає інтерференція. Вихідний сигнал детектора відображає інтенсивність зворотного розсіювання середовища.

Дзеркало сканується і його просторове положення записується, щоб опорне світло інтерферувало зі світлом, розсіяним назад з різних глибин у середовищі. Відповідно до положення дзеркала та інтенсивності сигналу інтерференції отримують вимірювані дані різних глибин (напрямок z) зразка. У поєднанні зі скануванням пучка зразка в площині X-Y інформацію про тривимірну структуру зразка можна отримати за допомогою комп’ютерної обробки.

Система оптичної когерентної томографії поєднує характеристики низької когерентної інтерференції та конфокальної мікроскопії. Джерелом світла, що використовується в системі, є широкосмугове джерело світла, а зазвичай використовується надвипромінюючий світлодіод (SLD). Світло, випромінюване джерелом світла, опромінює зразок і еталонне дзеркало через плече зразка та еталонне плече відповідно через з’єднувач 2 × 2. Відбите світло на двох оптичних шляхах сходиться в роз’ємі, і сигнал перешкод може виникнути лише тоді, коли різниця оптичного шляху між двома плечами знаходиться в межах когерентної довжини. У той же час, оскільки плече зразка системи є системою конфокального мікроскопа, промінь, що повертається з фокуса детектування, має найсильніший сигнал, що може усунути вплив розсіяного світла зразка поза фокусом, який є однією з причин, чому ОКТ може мати високоефективну візуалізацію. Сигнал перешкод виводиться на детектор. Інтенсивність сигналу відповідає інтенсивності відбиття зразка. Після обробки схеми демодуляції сигнал збирається платою збору на комп’ютер для отримання сірого зображення.

1310nm SLED діод для волоконно-оптичних гіроскопів

Основним застосуванням SLED є навігаційні системи, такі як авіаційні, аерокосмічні, морські, наземні та підповерхневі, які використовують волоконно-оптичні гіроскопи (FOG) для точного вимірювання обертання, FOG вимірюють фазовий зсув Саньяка оптичного випромінювання, що поширюється вздовж волоконно-оптичної котушки, коли вона обертається навколо осі намотування. Коли ТУМОН встановлено в навігаційній системі, він відстежує зміни в орієнтації.

Основними компонентами ВОГ, як показано, є джерело світла, котушка одномодового волокна (може зберігати поляризацію), зв’язувач, модулятор і детектор. Світло від джерела вводиться у волокно у протилежних напрямках за допомогою оптичного з’єднувача.

Коли волоконна котушка знаходиться в стані спокою, дві світлові хвилі конструктивно інтерферують на детекторі, і на демодуляторі створюється максимальний сигнал. Коли котушка обертається, дві світлові хвилі проходять різні довжини оптичного шляху, що залежить від швидкості обертання. Різниця фаз між двома хвилями змінює інтенсивність на детекторі та надає інформацію про швидкість обертання.

В принципі, гіроскоп — це спрямований інструмент, створений з використанням властивості, що коли об’єкт обертається на високій швидкості, кутовий момент дуже великий, а вісь обертання завжди буде стабільно вказувати в напрямку. Традиційний інерційний гіроскоп в основному відноситься до механічного гіроскопа. Механічний гіроскоп має високі вимоги до структури процесу, а структура є складною, а її точність обмежена багатьма аспектами. З 1970-х років розвиток сучасних гіроскопів вступив у новий етап.

Волоконно-оптичний гіроскоп (ВОГ) — чутливий елемент на основі волоконно-оптичної котушки. Світло, випромінюване лазерним діодом, поширюється по оптичному волокну в двох напрямках. Кутове зміщення датчика визначається різними шляхами поширення світла.

Будова та принцип оптичної когерентної томографії

1310nm SLED діод для волоконно-оптичних датчиків струму

Волоконно-оптичні датчики струму стійкі до впливів магнітного або електричного поля. Отже, вони ідеально підходять для вимірювання електричних струмів і високої напруги на електростанціях.

Волоконно-оптичні датчики струму здатні замінити існуючі рішення на основі ефекту Холла, які, як правило, є громіздкими та важкими. Насправді ті, що використовуються для струмів високого класу, можуть важити до 2000 кг у порівнянні з датчиками волоконно-оптичних датчиків струму, які важать менше 15 кг.

Перевагою волоконно-оптичних датчиків струму є спрощена установка, підвищена точність і незначне енергоспоживання. Сенсорна головка зазвичай містить напівпровідниковий модуль джерела світла, як правило, SLED, який є міцним, працює в розширених діапазонах температур, має перевірений термін служби та коштує