Applicazione

Diodi luminescenti superluminescenti per OCT, sensori di corrente e FOG

2021-04-16

Shenzhen Box Optronics fornisce 830 nm, 850 nm, 1290 nm, 1310 nm, 1450 nm, 1470 nm, 1545 nm, 1550 nm, 1580 nm, 1600 nm e 1610 nm pacchetto a farfalla a slitta diodo laser e circuito driver o modulo a slitta, sorgente di luce a banda larga a slitta (diodo superluminescente), pacchetto a farfalla a 14 pin e pacchetto DIL a 14 pin. Potenza di uscita bassa, media e alta, ampia gamma di spettro, soddisfa pienamente le esigenze di diversi utenti. Bassa fluttuazione spettrale, basso rumore coerente, modulazione diretta fino a 622 MHz opzionale. Il pigtail monomodale o il pigtail di mantenimento della polarizzazione è opzionale per l'uscita, 8 pin è opzionale, PD integrato è opzionale e il connettore ottico può essere personalizzato. La sorgente di luce superluminescente è diversa dalle altre slitte tradizionali basate sulla modalità ASE, che può emettere larghezza di banda a banda larga ad alta corrente. La bassa coerenza riduce il rumore di riflessione di Rayleigh. L'uscita in fibra monomodale ad alta potenza ha allo stesso tempo un ampio spettro, che annulla il rumore di ricezione e migliora la risoluzione spaziale (per OCT) e la sensibilità di rilevamento (per sensore). È ampiamente utilizzato nel rilevamento della corrente in fibra ottica, nei sensori di corrente in fibra ottica, nell'OCT ottico e medico, nei giroscopi in fibra ottica, nel sistema di comunicazione in fibra ottica e così via.

Rispetto alla sorgente luminosa generale a banda larga, il modulo sorgente luminosa SLED ha le caratteristiche di elevata potenza di uscita e copertura ad ampio spettro. Il prodotto ha desktop (per applicazioni di laboratorio) e modulare (per applicazioni ingegneristiche). Il dispositivo principale della sorgente di luce adotta una speciale slitta ad alta potenza con una larghezza di banda di 3dB di oltre 40 nm.

La sorgente luminosa a banda larga SLED è una sorgente luminosa a banda ultralarga progettata per applicazioni speciali come rilevamento di fibre ottiche, giroscopio a fibre ottiche, laboratorio, università e istituto di ricerca. Rispetto alla sorgente di luce generale, ha le caratteristiche di elevata potenza di uscita e copertura ad ampio spettro. Attraverso l'esclusiva integrazione del circuito, può posizionare più slitte in un dispositivo per ottenere l'appiattimento dello spettro di uscita. Gli esclusivi circuiti ATC e APC garantiscono la stabilità della potenza di uscita e dello spettro controllando l'uscita della slitta. Regolando APC, la potenza di uscita può essere regolata in un determinato intervallo.

Questo tipo di sorgente luminosa ha una potenza di uscita maggiore sulla base della tradizionale sorgente luminosa a banda larga e copre una gamma più spettrale rispetto alla normale sorgente luminosa a banda larga. La sorgente luminosa è suddivisa in modulo sorgente luminosa desktop per uso ingegneristico. Durante il periodo centrale generale, vengono utilizzate sorgenti luminose speciali con una larghezza di banda superiore a 3dB e una larghezza di banda superiore a 40 nm e la potenza di uscita è molto elevata. Sotto la speciale integrazione del circuito, possiamo utilizzare più sorgenti luminose a banda ultra larga in un unico dispositivo, in modo da garantire l'effetto di uno spettro piatto.

La radiazione di questo tipo di sorgente luminosa a banda ultra larga è superiore a quella dei laser a semiconduttore, ma inferiore a quella dei diodi emettitori di luce a semiconduttore. A causa delle sue migliori caratteristiche, vengono gradualmente derivate più serie di prodotti. Tuttavia, le sorgenti luminose a banda ultra larga sono anche suddivise in due tipi in base alla polarizzazione delle sorgenti luminose, alta polarizzazione e bassa polarizzazione.

Diodo SLED da 830 nm, 850 nm per tomografia a coerenza ottica (OCT):

La tecnologia della tomografia a coerenza ottica (OCT) utilizza il principio di base dell'interferometro a luce coerente debole per rilevare il riflesso posteriore o diversi segnali di diffusione della luce coerente debole incidente da diversi strati di profondità del tessuto biologico. Mediante la scansione, è possibile ottenere immagini della struttura bidimensionale o tridimensionale del tessuto biologico.

Rispetto ad altre tecnologie di imaging, come l'imaging a ultrasuoni, la risonanza magnetica nucleare (MRI), la tomografia computerizzata a raggi X (TC), ecc., La tecnologia OCT ha una risoluzione più elevata (diversi micron). Allo stesso tempo, rispetto alla microscopia confocale, alla microscopia multifotone e ad altre tecnologie ad altissima risoluzione, la tecnologia OCT ha una maggiore capacità di tomografia. Si può dire che la tecnologia OCT colma il divario tra i due tipi di tecnologia di imaging.

Struttura e principio della tomografia a coerenza ottica

Le sorgenti ad ampio spettro ASE (SLD) e gli amplificatori ottici a semiconduttore ad ampio guadagno sono utilizzati come componenti chiave per i motori ottici OCT.

Il cuore di OCT è l'interferometro di Michelson a fibra ottica. La luce del diodo super luminescente (SLD) è accoppiata alla fibra monomodale, che è divisa in due canali da un accoppiatore di fibre 2x2. Uno è la luce di riferimento collimata dalla lente e restituita dallo specchio piano; l'altra è la luce di campionamento focalizzata dalla lente sul campione.

Quando la differenza del percorso ottico tra la luce di riferimento restituita dallo specchio e la luce retrodiffusa del campione misurato rientra nella lunghezza coerente della sorgente luminosa, si verifica l'interferenza. Il segnale di uscita del rivelatore riflette l'intensità retrodiffusa del mezzo.

Lo specchio viene scansionato e la sua posizione spaziale viene registrata per fare in modo che la luce di riferimento interferisca con la luce retrodiffusa da diverse profondità nel mezzo. In base alla posizione dello specchio e all'intensità del segnale di interferenza, si ottengono i dati misurati di diverse profondità (direzione z) del campione. In combinazione con la scansione del raggio del campione nel piano X-Y, le informazioni sulla struttura tridimensionale del campione possono essere ottenute mediante elaborazione al computer.

Il sistema di tomografia a coerenza ottica combina le caratteristiche dell'interferenza a bassa coerenza e della microscopia confocale. La sorgente di luce utilizzata nel sistema è una sorgente di luce a banda larga e quella comunemente usata è il diodo a emissione di luce super radiante (SLD). La luce emessa dalla sorgente luminosa irradia il campione e lo specchio di riferimento attraverso il braccio del campione e il braccio di riferimento rispettivamente attraverso l'accoppiatore 2 × 2. La luce riflessa nei due percorsi ottici converge nell'accoppiatore e il segnale di interferenza può verificarsi solo quando la differenza del percorso ottico tra i due bracci è entro una lunghezza coerente. Allo stesso tempo, poiché il braccio del campione del sistema è un sistema di microscopio confocale, il raggio restituito dal fuoco del raggio di rilevamento ha il segnale più forte, che può eliminare l'influenza della luce diffusa del campione al di fuori del fuoco, che è uno dei motivi per cui OCT può avere immagini ad alte prestazioni. Il segnale di interferenza viene inviato al rilevatore. L'intensità del segnale corrisponde all'intensità di riflessione del campione. Dopo l'elaborazione del circuito di demodulazione, il segnale viene raccolto dalla scheda di acquisizione al computer per l'imaging dei grigi.

Diodo SLED da 1310 nm per giroscopi a fibra ottica

Un'applicazione chiave per SLED è nei sistemi di navigazione, come quelli in avionica, aerospaziale, mare, terrestre e sottosuolo, che utilizzano giroscopi a fibre ottiche (FOG) per effettuare misurazioni di rotazione precise, i FOG misurano lo spostamento di fase Sagnac della propagazione della radiazione ottica lungo una bobina in fibra ottica quando ruota attorno all'asse di avvolgimento. Quando un FOG è montato all'interno di un sistema di navigazione, tiene traccia dei cambiamenti di orientamento.

I componenti di base di un FOG, come mostrato, sono una sorgente di luce, una bobina in fibra monomodale (potrebbe mantenere la polarizzazione), un accoppiatore, un modulatore e un rilevatore. La luce dalla sorgente viene iniettata nella fibra in direzioni contro-propaganti utilizzando l'accoppiatore ottico.

Quando la bobina di fibra è a riposo, le due onde luminose interferiscono in modo costruttivo sul rivelatore e viene prodotto un segnale massimo al demodulatore. Quando la bobina ruota, le due onde luminose assumono lunghezze del percorso ottico diverse che dipendono dalla velocità di rotazione. La differenza di fase tra le due onde varia l'intensità al rivelatore e fornisce informazioni sulla velocità di rotazione.

In linea di principio, il giroscopio è uno strumento direzionale realizzato utilizzando la proprietà che quando l'oggetto ruota ad alta velocità, il momento angolare è molto grande e l'asse di rotazione punterà sempre in una direzione stabilmente. Il tradizionale giroscopio inerziale si riferisce principalmente al giroscopio meccanico. Il giroscopio meccanico ha requisiti elevati per la struttura del processo e la struttura è complessa e la sua precisione è limitata da molti aspetti. Dagli anni '70, lo sviluppo del giroscopio moderno è entrato in una nuova fase.

Il giroscopio a fibre ottiche (FOG) è un elemento sensibile basato su una bobina in fibra ottica. La luce emessa dal diodo laser si propaga lungo la fibra ottica in due direzioni. Lo spostamento angolare del sensore è determinato da diversi percorsi di propagazione della luce.

Struttura e principio della tomografia a coerenza ottica

Diodo SLED da 1310 nm per sensori di corrente in fibra ottica

I sensori di corrente a fibra ottica sono resistenti agli effetti delle interferenze dei campi magnetici o elettrici. Di conseguenza, sono ideali per la misura di correnti elettriche e alte tensioni nelle centrali elettriche.

I sensori di corrente a fibra ottica sono in grado di sostituire le soluzioni esistenti basate sull'effetto Hall, che tendono ad essere ingombranti e pesanti. In effetti, quelli utilizzati per correnti di fascia alta possono pesare fino a 2000 kg rispetto alle testine di rilevamento dei sensori di corrente a fibra ottica, che pesano meno di 15 kg.

I sensori di corrente in fibra ottica hanno il vantaggio di un'installazione semplificata, una maggiore precisione e un consumo energetico trascurabile. La testa di rilevamento di solito contiene un modulo sorgente di luce a semiconduttore, tipicamente uno SLED, che è robusto, funziona in intervalli di temperatura estesi, ha una durata verificata ed è costoso

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