ไดโอดเปล่งแสงชนิดเรืองแสงพิเศษสำหรับ OCT เซ็นเซอร์กระแส และ FOG

เซินเจิ้น Box Optronics ให้ 830nm, 850nm, 1290nm, 1310nm, 1450nm, 1470nm, 1545nm, 1550nm, 1580nm, 1600nm และ 1610nm เลื่อนผีเสื้อแพคเกจเลเซอร์ไดโอดและวงจรขับหรือโมดูลเลื่อน, แหล่งกำเนิดแสงบรอดแบนด์เลื่อนเลื่อน (ไดโอดเรืองแสง), แพคเกจผีเสื้อ 14 พิน และแพ็คเกจ DIL 14 พิน กำลังขับต่ำ ปานกลาง และสูง ช่วงสเปกตรัมกว้าง ตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ที่แตกต่างกันอย่างเต็มที่ ความผันผวนของสเปกตรัมต่ำ, สัญญาณรบกวนต่ำ, การมอดูเลตโดยตรงสูงถึง 622MHz เป็นตัวเลือก ผมเปียโหมดเดี่ยวหรือโพลาไรเซชันที่รักษาผมเปียเป็นทางเลือกสำหรับเอาต์พุต 8 พินเป็นตัวเลือก PD แบบรวมเป็นตัวเลือก และสามารถปรับแต่งตัวเชื่อมต่อแบบออปติคัลได้ แหล่งกำเนิดแสงเรืองแสงพิเศษนั้นแตกต่างจากเลื่อนแบบดั้งเดิมอื่นๆ ที่ใช้โหมด ASE ซึ่งสามารถส่งสัญญาณแบนด์วิธบรอดแบนด์ที่กระแสไฟสูงได้ การเชื่อมโยงกันต่ำช่วยลดสัญญาณรบกวนการสะท้อนของ Rayleigh เอาต์พุตไฟเบอร์โหมดเดี่ยวกำลังสูงมีสเปกตรัมกว้างในเวลาเดียวกัน ซึ่งจะยกเลิกสัญญาณรบกวนที่ได้รับและปรับปรุงความละเอียดเชิงพื้นที่ (สำหรับ OCT) และความไวในการตรวจจับ (สำหรับเซ็นเซอร์) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจจับกระแสไฟเบอร์ออปติก, เซ็นเซอร์กระแสไฟเบอร์ออปติก, ออปติคอลและการแพทย์ OCT, ไจโรสโคปใยแก้วนำแสง, ระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงและอื่น ๆ

เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งกำเนิดแสงบรอดแบนด์ทั่วไป โมดูลแหล่งกำเนิดแสง SLED มีลักษณะของกำลังขับสูงและครอบคลุมสเปกตรัมกว้าง ผลิตภัณฑ์นี้มีเดสก์ท็อป (สำหรับการใช้งานในห้องปฏิบัติการ) และโมดูลาร์ (สำหรับการใช้งานทางวิศวกรรม) อุปกรณ์แหล่งกำเนิดแสงหลักใช้เลื่อนกำลังเอาต์พุตสูงพิเศษพร้อมแบนด์วิดท์ 3dB มากกว่า 40 นาโนเมตร

แหล่งกำเนิดแสงบรอดแบนด์ SLED เป็นแหล่งกำเนิดแสงแถบกว้างพิเศษที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานพิเศษ เช่น การตรวจจับด้วยใยแก้วนำแสง ไจโรสโคปใยแก้วนำแสง ห้องปฏิบัติการ มหาวิทยาลัย และสถาบันวิจัย เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งกำเนิดแสงทั่วไป มีลักษณะของกำลังขับสูงและครอบคลุมสเปกตรัมกว้าง ด้วยการรวมวงจรที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้สามารถวางเลื่อนหลายอันในอุปกรณ์เพื่อให้สเปกตรัมเอาต์พุตแบนลง วงจร ATC และ APC ที่เป็นเอกลักษณ์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงเสถียรภาพของกำลังเอาต์พุตและสเปกตรัมโดยการควบคุมเอาต์พุตของเลื่อน โดยการปรับ APC จะสามารถปรับกำลังเอาต์พุตได้ในช่วงที่กำหนด

แหล่งกำเนิดแสงชนิดนี้มีกำลังขับที่สูงกว่าโดยใช้แหล่งกำเนิดแสงบรอดแบนด์แบบดั้งเดิม และครอบคลุมช่วงสเปกตรัมมากกว่าแหล่งกำเนิดแสงบรอดแบนด์ทั่วไป แหล่งกำเนิดแสงแบ่งออกเป็นโมดูลแหล่งกำเนิดแสงเดสก์ท็อปสำหรับการใช้งานด้านวิศวกรรม ในช่วงแกนกลางทั่วไป จะใช้แหล่งกำเนิดแสงพิเศษที่มีแบนด์วิดท์มากกว่า 3dB และแบนด์วิดท์มากกว่า 40 นาโนเมตร และกำลังเอาต์พุตสูงมาก ภายใต้การรวมวงจรพิเศษ เราสามารถใช้แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวด์แบนด์หลายแหล่งในอุปกรณ์เดียว เพื่อให้แน่ใจว่าผลของสเปกตรัมแบน

การแผ่รังสีของแหล่งกำเนิดแสงแถบกว้างพิเศษประเภทนี้จะสูงกว่าการแผ่รังสีของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ แต่ต่ำกว่าการแผ่รังสีของไดโอดเปล่งแสงของเซมิคอนดักเตอร์ เนื่องจากมีลักษณะที่ดีกว่า จึงมีการค่อยๆ ผลิตผลิตภัณฑ์หลายชุดมากขึ้น อย่างไรก็ตาม แหล่งกำเนิดแสงแถบความถี่กว้างพิเศษยังแบ่งออกเป็นสองประเภทตามโพลาไรเซชันของแหล่งกำเนิดแสง โพลาไรซ์สูง และโพลาไรซ์ต่ำ

830nm, 850nm SLED ไดโอดสำหรับการตรวจเอกซเรย์การเชื่อมโยงกันด้วยแสง (OCT):

เทคโนโลยีการตรวจเอกซเรย์เชื่อมโยงกันด้วยแสง (OCT) ใช้หลักการพื้นฐานของอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์แสงเชื่อมโยงกันแบบอ่อนเพื่อตรวจจับการสะท้อนกลับหรือสัญญาณกระเจิงหลายรายการของแสงเชื่อมโยงกันแบบอ่อนที่ตกกระทบจากชั้นความลึกต่างๆ ของเนื้อเยื่อชีวภาพ ด้วยการสแกน สามารถรับภาพโครงสร้างสองมิติหรือสามมิติของเนื้อเยื่อชีวภาพได้

เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการถ่ายภาพอื่นๆ เช่น การถ่ายภาพอัลตราโซนิก การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) การถ่ายภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) ฯลฯ เทคโนโลยี OCT มีความละเอียดสูงกว่า (หลายไมครอน) ในเวลาเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบกับกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอล กล้องจุลทรรศน์มัลติโฟตอน และเทคโนโลยีความละเอียดสูงพิเศษอื่นๆ เทคโนโลยี OCT มีความสามารถในการเอกซเรย์มากกว่า อาจกล่าวได้ว่าเทคโนโลยี OCT ช่วยเติมเต็มช่องว่างระหว่างเทคโนโลยีการถ่ายภาพทั้งสองประเภท

โครงสร้างและหลักการของการตรวจเอกซเรย์เชื่อมโยงกันทางแสง

แหล่งกำเนิดสเปกตรัม ASE แบบกว้าง (SLD) และเครื่องขยายสัญญาณออปติคัลเซมิคอนดักเตอร์แบบอัตราขยายกว้างถูกใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับเครื่องยนต์เบา OCT

แกนหลักของ OCT คืออินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบไฟเบอร์ออปติกของ Michelson แสงจากไดโอดเรืองแสงซุปเปอร์ (SLD) จะถูกต่อเข้ากับไฟเบอร์โหมดเดี่ยว ซึ่งแบ่งออกเป็นสองช่องสัญญาณด้วยข้อต่อไฟเบอร์ 2x2 หนึ่งคือแสงอ้างอิงที่เลนส์ปรับให้เข้ากันและสะท้อนกลับจากกระจกระนาบ อีกประการหนึ่งคือแสงตัวอย่างที่เลนส์โฟกัสไปยังตัวอย่าง

เมื่อความแตกต่างของเส้นทางแสงระหว่างแสงอ้างอิงที่ส่งกลับจากกระจกและแสงสะท้อนกลับของตัวอย่างที่วัดนั้นอยู่ภายในความยาวที่สอดคล้องกันของแหล่งกำเนิดแสง การรบกวนจะเกิดขึ้น สัญญาณเอาต์พุตของเครื่องตรวจจับจะสะท้อนถึงความเข้มของการกระเจิงกลับของตัวกลาง

กระจกจะถูกสแกนและบันทึกตำแหน่งเชิงพื้นที่เพื่อให้แสงอ้างอิงรบกวนแสงสะท้อนกลับจากความลึกที่แตกต่างกันในตัวกลาง ตามตำแหน่งของกระจกและความเข้มของสัญญาณรบกวน จะได้ข้อมูลที่วัดได้ที่มีความลึกต่างกัน (ทิศทาง z) ของตัวอย่าง เมื่อรวมกับการสแกนลำแสงตัวอย่างในระนาบ X-Y ข้อมูลโครงสร้างสามมิติของตัวอย่างสามารถรับได้โดยการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์

ระบบเอกซเรย์การเชื่อมโยงกันด้วยแสงผสมผสานคุณลักษณะของการรบกวนการเชื่อมโยงกันต่ำและกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอล แหล่งกำเนิดแสงที่ใช้ในระบบคือแหล่งกำเนิดแสงบรอดแบนด์ และที่นิยมใช้คือไดโอดเปล่งแสงแบบกระจายแสง (SLD) แสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงจะฉายรังสีตัวอย่างและกระจกอ้างอิงผ่านแขนตัวอย่างและแขนอ้างอิงตามลำดับผ่านตัวเชื่อมต่อ 2 × 2 แสงที่สะท้อนในเส้นทางแสงทั้งสองมาบรรจบกันในตัวเชื่อมต่อ และสัญญาณรบกวนสามารถเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อความแตกต่างของเส้นทางแสงระหว่างแขนทั้งสองนั้นอยู่ภายในความยาวที่สอดคล้องกันเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากแขนตัวอย่างของระบบเป็นระบบกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอล ลำแสงที่ส่งกลับจากโฟกัสของลำแสงตรวจจับจึงมีสัญญาณที่แรงที่สุด ซึ่งสามารถกำจัดอิทธิพลของแสงที่กระจัดกระจายของตัวอย่างที่อยู่นอกโฟกัส ซึ่ง คือสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ OCT สามารถมีภาพประสิทธิภาพสูงได้ สัญญาณรบกวนจะถูกส่งไปยังเครื่องตรวจจับ ความเข้มของสัญญาณสอดคล้องกับความเข้มของการสะท้อนของตัวอย่าง หลังจากการประมวลผลวงจรดีโมดูเลชัน สัญญาณจะถูกรวบรวมโดยการ์ดรับสัญญาณไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างภาพสีเทา

ไดโอด SLED 1310nm สำหรับไจโรสโคปไฟเบอร์ออปติก

การใช้งานที่สำคัญสำหรับ SLED อยู่ในระบบการนำทาง เช่น ระบบการบิน การบินและอวกาศ ทะเล พื้นดิน และใต้ผิวดิน ที่ใช้ไจโรสโคปไฟเบอร์ออปติก (FOG) เพื่อทำการวัดการหมุนที่แม่นยำ FOG วัดการเปลี่ยนเฟส Sagnac ของการแพร่กระจายรังสีเชิงแสง ไปตามขดลวดไฟเบอร์ออปติกเมื่อหมุนรอบแกนขดลวด เมื่อติดตั้ง FOG ในระบบนำทาง ระบบจะติดตามการเปลี่ยนแปลงทิศทาง

ส่วนประกอบพื้นฐานของ FOG ดังที่แสดงไว้ ได้แก่ แหล่งกำเนิดแสง ขดลวดไฟเบอร์โหมดเดี่ยว (อาจเป็นการบำรุงรักษาโพลาไรเซชัน) ข้อต่อ ตัวดัดแปลง และตัวตรวจจับ แสงจากแหล่งกำเนิดจะถูกฉีดเข้าไปในไฟเบอร์ในทิศทางสวนทางการแพร่กระจายโดยใช้ตัวเชื่อมต่อแบบออปติก

เมื่อขดลวดไฟเบอร์อยู่นิ่ง คลื่นแสงทั้งสองจะรบกวนอย่างสร้างสรรค์ที่เครื่องตรวจจับ และสัญญาณสูงสุดจะถูกสร้างขึ้นที่ดีโมดูเลเตอร์ เมื่อขดลวดหมุน คลื่นแสงทั้งสองจะใช้ความยาวเส้นทางแสงที่แตกต่างกันซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราการหมุน ความแตกต่างของเฟสระหว่างคลื่นทั้งสองจะแตกต่างกันไปตามความเข้มของเครื่องตรวจจับและให้ข้อมูลเกี่ยวกับอัตราการหมุน

โดยหลักการแล้ว ไจโรสโคปเป็นเครื่องมือกำหนดทิศทางซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้คุณสมบัติที่ว่าเมื่อวัตถุหมุนด้วยความเร็วสูง โมเมนตัมเชิงมุมจะมีขนาดใหญ่มาก และแกนการหมุนจะชี้ไปยังทิศทางหนึ่งอย่างคงที่เสมอ ไจโรสโคปเฉื่อยแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่หมายถึงไจโรสโคปเชิงกล ไจโรสโคปเชิงกลมีข้อกำหนดสูงสำหรับโครงสร้างกระบวนการ และโครงสร้างมีความซับซ้อน และความถูกต้องแม่นยำถูกจำกัดด้วยหลายแง่มุม นับตั้งแต่ทศวรรษ 1970 การพัฒนาไจโรสโคปสมัยใหม่ได้ก้าวเข้าสู่ขั้นใหม่

ไจโรสโคปไฟเบอร์ออปติก (FOG) เป็นองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนซึ่งใช้ขดลวดใยแก้วนำแสง แสงที่ปล่อยออกมาจากเลเซอร์ไดโอดจะแพร่กระจายไปตามเส้นใยนำแสงในสองทิศทาง การกระจัดเชิงมุมของเซนเซอร์ถูกกำหนดโดยเส้นทางการแพร่กระจายของแสงที่แตกต่างกัน

โครงสร้างและหลักการของการตรวจเอกซเรย์เชื่อมโยงกันทางแสง

ไดโอด SLED ขนาด 1310 นาโนเมตรสำหรับเซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้าแบบไฟเบอร์ออปติก

เซนเซอร์จับกระแสไฟแบบไฟเบอร์ออปติกทนทานต่อผลกระทบจากการรบกวนของสนามแม่เหล็กหรือสนามไฟฟ้า ดังนั้นจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าสูงในโรงไฟฟ้า

เซนเซอร์ตรวจจับกระแสไฟแบบไฟเบอร์ออปติกสามารถเปลี่ยนโซลูชันที่มีอยู่ได้โดยอิงตามเอฟเฟกต์ Hall ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะเทอะทะและมีน้ำหนักมาก อันที่จริง หัวเซนเซอร์ที่ใช้สำหรับกระแสไฟฟ้าระดับสูงสามารถมีน้ำหนักได้มากถึง 2,000 กิโลกรัม เมื่อเทียบกับหัวเซนเซอร์ตรวจจับกระแสไฟฟ้าแบบไฟเบอร์ออปติก ซึ่งมีน้ำหนักน้อยกว่า 15 กิโลกรัม

เซนเซอร์วัดกระแสไฟแบบไฟเบอร์ออปติกมีข้อดีในการติดตั้งที่ง่ายขึ้น เพิ่มความแม่นยำ และใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย หัวเซนเซอร์มักประกอบด้วยโมดูลแหล่งกำเนิดแสงเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งโดยทั่วไปคือ SLED ซึ่งมีความทนทาน ทำงานในช่วงอุณหภูมิที่ขยาย ตรวจสอบอายุการใช้งาน และมีค่าใช้จ่าย