Đi-ốt phát sáng siêu phát quang cho OCT, cảm biến dòng điện và FOG

Thâm Quyến Box Optronics cung cấp đi-ốt laser và mạch điều khiển gói xe trượt tuyết 830nm, 850nm, 1580nm, 1600nm và 1610nm hoặc mô-đun xe trượt tuyết, nguồn sáng băng thông rộng trượt tuyết (đi-ốt siêu phát quang), gói bướm 14 pin và gói DIL 14pin. Công suất đầu ra thấp, trung bình và cao, dải phổ rộng, đáp ứng đầy đủ nhu cầu của nhiều người dùng khác nhau. Dao động phổ thấp, nhiễu kết hợp thấp, điều chế trực tiếp lên tới 622 MHz tùy chọn. Đuôi lợn chế độ đơn hoặc đuôi lợn duy trì phân cực là tùy chọn cho đầu ra, 8 pin là tùy chọn, PD tích hợp là tùy chọn và đầu nối quang có thể được tùy chỉnh. Nguồn sáng siêu phát quang khác với các loại xe trượt truyền thống khác dựa trên chế độ ASE, có thể tạo ra băng thông rộng ở dòng điện cao. Độ kết hợp thấp làm giảm nhiễu phản xạ Rayleigh. Đầu ra sợi quang đơn mode công suất cao đồng thời có phổ rộng, giúp loại bỏ nhiễu thu và cải thiện độ phân giải không gian (đối với OCT) và độ nhạy phát hiện (đối với cảm biến). Nó được sử dụng rộng rãi trong cảm biến dòng quang sợi quang, cảm biến dòng quang sợi quang, OCT quang học & y tế, con quay hồi chuyển sợi quang, hệ thống thông tin sợi quang, v.v.

So với nguồn sáng băng thông rộng thông thường, mô-đun nguồn sáng SLED có đặc điểm là công suất đầu ra cao và vùng phủ sóng phổ rộng. Sản phẩm có dạng máy tính để bàn (dành cho ứng dụng trong phòng thí nghiệm) và dạng mô-đun (dành cho ứng dụng kỹ thuật). Thiết bị nguồn sáng lõi sử dụng công suất đầu ra cao đặc biệt với băng thông 3dB trên 40nm.

Nguồn sáng băng thông rộng SLED là nguồn sáng băng thông cực rộng được thiết kế cho các ứng dụng đặc biệt như cảm biến sợi quang, con quay hồi chuyển sợi quang, phòng thí nghiệm, Đại học và Viện nghiên cứu. So với nguồn sáng thông thường, nó có đặc điểm là công suất đầu ra cao và vùng phủ sóng rộng. Thông qua việc tích hợp mạch độc đáo, nó có thể đặt nhiều thanh trượt vào một thiết bị để đạt được độ phẳng phổ đầu ra. Các mạch ATC và APC độc đáo đảm bảo sự ổn định của công suất đầu ra và quang phổ bằng cách kiểm soát đầu ra của xe trượt tuyết. Bằng cách điều chỉnh APC, công suất đầu ra có thể được điều chỉnh trong một phạm vi nhất định.

Loại nguồn sáng này có công suất đầu ra cao hơn trên cơ sở nguồn sáng băng thông rộng truyền thống và bao phủ nhiều dải quang phổ hơn nguồn sáng băng thông rộng thông thường. Nguồn sáng được chia thành mô-đun nguồn sáng trên máy tính để bàn để sử dụng trong kỹ thuật. Trong giai đoạn lõi chung, các nguồn ánh sáng đặc biệt có băng thông lớn hơn 3dB và băng thông lớn hơn 40nm được sử dụng và công suất đầu ra rất cao. Dưới sự tích hợp mạch đặc biệt, chúng ta có thể sử dụng nhiều nguồn ánh sáng băng tần cực rộng trong một thiết bị để đảm bảo hiệu ứng của quang phổ phẳng.

Bức xạ của loại nguồn sáng siêu rộng này cao hơn so với laser bán dẫn, nhưng thấp hơn so với điốt phát sáng bán dẫn. Vì những đặc tính tốt hơn nên dần dần có nhiều dòng sản phẩm hơn. Tuy nhiên, nguồn sáng siêu rộng cũng được chia thành hai loại theo độ phân cực của nguồn sáng, độ phân cực cao và độ phân cực thấp.

Đi-ốt SLED 830nm, 850nm dùng cho chụp cắt lớp mạch lạc quang học (OCT):

Công nghệ chụp cắt lớp kết hợp quang học (OCT) sử dụng nguyên lý cơ bản của giao thoa kế ánh sáng kết hợp yếu để phát hiện sự phản xạ ngược hoặc một số tín hiệu tán xạ của ánh sáng kết hợp yếu tới từ các lớp mô sinh học có độ sâu khác nhau. Bằng cách quét, có thể thu được hình ảnh cấu trúc hai chiều hoặc ba chiều của mô sinh học.

So với các công nghệ hình ảnh khác như chụp ảnh siêu âm, chụp cộng hưởng từ hạt nhân (MRI), chụp cắt lớp vi tính tia X (CT), v.v., công nghệ OCT có độ phân giải cao hơn (vài micron). Đồng thời, so với kính hiển vi đồng tiêu, kính hiển vi đa photon và các công nghệ có độ phân giải cực cao khác, công nghệ OCT có khả năng chụp cắt lớp tốt hơn. Có thể nói, công nghệ OCT lấp đầy khoảng cách giữa hai loại công nghệ hình ảnh.

Cấu trúc và nguyên lý của chụp cắt lớp mạch lạc quang học

Các nguồn phổ ASE rộng (SLD) và Bộ khuếch đại quang bán dẫn khuếch đại rộng được sử dụng làm thành phần chính cho động cơ ánh sáng OCT.

Cốt lõi của OCT là giao thoa kế Michelson sợi quang. Ánh sáng từ diode siêu phát quang (SLD) được ghép vào sợi quang đơn mode, được chia thành hai kênh bằng bộ ghép sợi 2x2. Một là ánh sáng tham chiếu được thấu kính chuẩn trực và phản hồi từ gương phẳng; cái còn lại là ánh sáng lấy mẫu được thấu kính tập trung vào mẫu.

Khi chênh lệch đường quang giữa ánh sáng tham chiếu do gương phản hồi và ánh sáng tán xạ ngược của mẫu đo nằm trong chiều dài kết hợp của nguồn sáng thì sẽ xảy ra hiện tượng giao thoa. Tín hiệu đầu ra của máy dò phản ánh cường độ tán xạ ngược của môi trường.

Gương được quét và vị trí không gian của nó được ghi lại để làm cho ánh sáng tham chiếu giao thoa với ánh sáng tán xạ ngược từ các độ sâu khác nhau trong môi trường. Theo vị trí của gương và cường độ tín hiệu giao thoa, dữ liệu đo được ở các độ sâu khác nhau (hướng z) của mẫu sẽ thu được. Kết hợp với việc quét chùm mẫu trong mặt phẳng X-Y, thông tin cấu trúc ba chiều của mẫu có thể thu được bằng cách xử lý máy tính.

Hệ thống chụp cắt lớp kết hợp quang học kết hợp các đặc tính của nhiễu kết hợp thấp và kính hiển vi đồng tiêu. Nguồn sáng được sử dụng trong hệ thống là nguồn sáng băng thông rộng và loại thường được sử dụng là điốt phát sáng siêu bức xạ (SLD). Ánh sáng phát ra từ nguồn sáng chiếu xạ mẫu và gương tham chiếu qua cánh tay mẫu và cánh tay tham chiếu tương ứng thông qua bộ ghép 2 × 2. Ánh sáng phản xạ trong hai đường quang hội tụ trong bộ ghép và tín hiệu giao thoa chỉ có thể xảy ra khi chênh lệch đường quang giữa hai nhánh nằm trong một chiều dài nhất quán. Đồng thời, do nhánh mẫu của hệ thống là hệ thống kính hiển vi đồng tiêu nên chùm tia phản hồi từ tiêu điểm của chùm phát hiện có tín hiệu mạnh nhất, có thể loại bỏ ảnh hưởng của ánh sáng tán xạ của mẫu bên ngoài tiêu điểm, điều này là một trong những lý do tại sao OCT có thể mang lại hình ảnh hiệu suất cao. Tín hiệu nhiễu được đưa ra đầu dò. Cường độ tín hiệu tương ứng với cường độ phản xạ của mẫu. Sau khi xử lý mạch giải điều chế, tín hiệu được thẻ thu thập thu thập vào máy tính để tạo ảnh màu xám.

Diode SLED 1310nm cho con quay hồi chuyển sợi quang

Một ứng dụng quan trọng của SLED là trong các hệ thống định vị, chẳng hạn như các hệ thống trong hệ thống điện tử hàng không, hàng không vũ trụ, trên biển, trên mặt đất và dưới lòng đất, sử dụng con quay hồi chuyển sợi quang (FOG) để thực hiện các phép đo góc quay chính xác, FOG đo sự dịch pha Sagnac của quá trình truyền bức xạ quang học dọc theo cuộn dây cáp quang khi nó quay quanh trục cuộn dây. Khi FOG được gắn trong hệ thống định vị, nó sẽ theo dõi những thay đổi về hướng.

Các thành phần cơ bản của FOG, như được hiển thị, là nguồn sáng, cuộn sợi quang đơn mode (có thể duy trì phân cực), bộ ghép, bộ điều biến và máy dò. Ánh sáng từ nguồn được đưa vào sợi quang theo hướng truyền ngược bằng bộ ghép quang.

Khi cuộn sợi ở trạng thái nghỉ, hai sóng ánh sáng giao thoa tăng cường tại máy dò và tín hiệu cực đại được tạo ra tại bộ giải điều chế. Khi cuộn dây quay, hai sóng ánh sáng có độ dài đường quang khác nhau phụ thuộc vào tốc độ quay. Độ lệch pha giữa hai sóng làm thay đổi cường độ tại máy dò và cung cấp thông tin về tốc độ quay.

Về nguyên tắc, con quay hồi chuyển là một dụng cụ định hướng được chế tạo bằng cách sử dụng tính chất là khi vật quay với tốc độ cao thì mômen động lượng rất lớn và trục quay sẽ luôn hướng ổn định về một hướng. Con quay hồi chuyển quán tính truyền thống chủ yếu đề cập đến con quay hồi chuyển cơ học. Con quay hồi chuyển cơ học có yêu cầu cao về cấu trúc quy trình, cấu trúc phức tạp và độ chính xác của nó bị hạn chế bởi nhiều khía cạnh. Kể từ những năm 1970, sự phát triển của con quay hồi chuyển hiện đại đã bước sang một giai đoạn mới.

Con quay hồi chuyển sợi quang (FOG) là một phần tử nhạy dựa trên cuộn sợi quang. Ánh sáng phát ra từ diode laser truyền dọc theo sợi quang theo hai hướng. Sự dịch chuyển góc của cảm biến được xác định bởi các đường truyền ánh sáng khác nhau.

Cấu trúc và nguyên lý của chụp cắt lớp mạch lạc quang học

Diode SLED 1310nm cho cảm biến dòng sợi quang

Cảm biến dòng điện sợi quang có khả năng chống lại các tác động từ nhiễu từ trường hoặc điện trường. Do đó, chúng rất lý tưởng để đo dòng điện và điện áp cao trong các nhà máy điện.

Cảm biến dòng điện sợi quang có thể thay thế các giải pháp hiện có dựa trên hiệu ứng Hall vốn có xu hướng cồng kềnh và nặng nề. Trên thực tế, những loại được sử dụng cho dòng điện cao cấp có thể nặng tới 2000kg so với các đầu cảm biến của Cảm biến dòng điện sợi quang có trọng lượng dưới 15kg.

Cảm biến dòng điện sợi quang có ưu điểm là lắp đặt đơn giản, tăng độ chính xác và tiêu thụ điện năng không đáng kể. Đầu cảm biến thường chứa mô-đun nguồn sáng bán dẫn, thường là SLED, mạnh mẽ, hoạt động trong phạm vi nhiệt độ mở rộng, đã xác minh tuổi thọ và giá thành