OCT、電流センサー、FOG用の超高輝度発光ダイオード

Shenzhen Box Optronics は、830nm、850nm、1290nm、1310nm、1450nm、1470nm、1545nm、1550nm、1580nm、1600nm、1610nm スレッド バタフライ パッケージ レーザー ダイオードとドライバー回路またはスレッド モジュール、スレッド ブロードバンド光源 (スーパールミネッセンス ダイオード) を提供します)、14ピンバタフライパッケージ14ピンDILパッケージ。低、中、高の出力電力、広いスペクトル範囲で、さまざまなユーザーのニーズを完全に満たします。低スペクトル変動、低コヒーレント ノイズ、最大 622MHz の直接変調（オプション）。出力はシングルモードピグテールまたは偏波維持ピグテールがオプションで、8ピンはオプションで、統合PDはオプションで、光コネクタはカスタマイズ可能です。スーパールミネッセンス光源は、大電流で広帯域の帯域幅を出力できる ASE モードに基づく他の従来のスレッドとは異なります。コヒーレンスが低いため、レイリー反射ノイズが減少します。高出力シングルモードファイバー出力は同時に広いスペクトルを持ち、受信ノイズをキャンセルし、空間分解能（OCTの場合）と検出感度（センサーの場合）を向上させます。ファイバー光電流センシング、ファイバー光電流センサー、光学および医療用OCT、光ファイバージャイロスコープ、光ファイバー通信システムなどで広く使用されています。

一般的な広帯域光源と比較して、SLED光源モジュールは高出力と広いスペクトルカバーという特徴を持っています。この製品には、デスクトップ (実験室アプリケーション用) とモジュラー (工学アプリケーション用) があります。コア光源デバイスは、40nm以上の3dB帯域幅を備えた特別な高出力パワースレッドを採用しています。

SLED ブロードバンド光源は、光ファイバー センシング、光ファイバー ジャイロスコープ、実験室、大学、研究機関などの特別な用途向けに設計された超広帯域光源です。一般的な光源と比較して、高出力で広いスペクトルをカバーするという特徴があります。独自の回路統合により、デバイス内に複数のスレッドを配置して出力スペクトルの平坦化を実現できます。独自の ATC および APC 回路は、スレッドの出力を制御することにより、出力電力とスペクトルの安定性を保証します。 APCを調整することで、出力パワーを一定の範囲で調整できます。

この種の光源は、従来の広帯域光源に基づいて出力が高く、通常の広帯域光源よりも広いスペクトル範囲をカバーします。光源はエンジニアリング用のデスクトップ光源モジュールに分割されています。一般的なコア期間では、3dB以上の帯域幅と40nm以上の帯域幅を持つ特殊な光源が使用され、出力パワーは非常に高くなります。特別な回路統合により、1 台のデバイスで複数の超広帯域光源を使用できるため、フラットなスペクトルの効果が保証されます。

この種の超広帯域光源の放射は、半導体レーザーの放射よりも高いですが、半導体発光ダイオードの放射よりは低いです。その優れた特性により、徐々により多くの製品シリーズが派生しています。ただし、超広帯域光源も光源の偏光に応じて高偏光と低偏光の2種類に分けられます。

光コヒーレンストモグラフィー(OCT)用830nm、850nm SLEDダイオード:

光コヒーレンストモグラフィー (OCT) 技術は、弱コヒーレント光干渉計の基本原理を使用して、生体組織のさまざまな深さの層からの入射弱コヒーレント光の後方反射またはいくつかの散乱信号を検出します。走査することにより、生体組織の二次元または三次元の構造画像を得ることができる。

超音波イメージング、核磁気共鳴画像法 (MRI)、X 線コンピュータ断層撮影 (CT) などの他のイメージング技術と比較して、OCT 技術は高い解像度 (数ミクロン) を持っています。同時に、共焦点顕微鏡、多光子顕微鏡、その他の超高解像度技術と比較して、OCT 技術は断層撮影能力が優れています。 OCT 技術は、2 種類のイメージング技術の間のギャップを埋める技術であると言えます。

光干渉断層計の構造と原理

広範な ASE スペクトル ソース (SLD) と広利得の半導体光増幅器は、OCT 光エンジンの主要コンポーネントとして使用されます。

OCTの核となるのは光ファイバーマイケルソン干渉計です。スーパールミネッセントダイオード (SLD) からの光はシングルモードファイバーに結合され、2x2 ファイバーカプラーによって 2 つのチャネルに分割されます。 1 つはレンズによってコリメートされ、平面ミラーから返される参照光です。もう 1 つは、レンズによってサンプルに集束されるサンプリング光です。

ミラーから戻ってきた参照光と測定試料の後方散乱光との光路差が光源のコヒーレント長以内の場合に干渉が発生します。検出器の出力信号は、媒体の後方散乱強度を反映します。

ミラーが走査され、その空間位置が記録され、参照光が媒体内のさまざまな深さからの後方散乱光と干渉します。ミラーの位置と干渉信号の強度に応じて、サンプルの異なる深さ(z方向)の測定データが得られます。 X-Y平面内での試料ビームの走査と組み合わせることで、試料の三次元構造情報をコンピュータ処理によって得ることができます。

光コヒーレンス断層撮影システムは、低コヒーレンス干渉と共焦点顕微鏡の特性を組み合わせたものです。このシステムで使用される光源は広帯域光源であり、一般的に使用されるのは超放射発光ダイオード (SLD) です。光源から発せられた光は、2×2カプラーを介してそれぞれサンプルアームと参照アームを介してサンプルと参照ミラーに照射されます。 2 つの光路の反射光はカプラー内で収束し、干渉信号は 2 つのアーム間の光路差がコヒーレント長以内にある場合にのみ発生します。同時に、システムのサンプルアームは共焦点顕微鏡システムであるため、検出ビームの焦点から戻ったビームは最も強い信号を持ち、焦点の外側のサンプルの散乱光の影響を排除できます。これが、OCT が高性能のイメージングを実現できる理由の 1 つです。干渉信号は検出器に出力されます。信号の強度はサンプルの反射強度に対応します。復調回路の処理後、信号は取得カードによってグレーイメージングのためにコンピュータに収集されます。

光ファイバージャイロスコープ用 1310nm SLED ダイオード

SLED の主な用途は、航空電子工学、航空宇宙、海洋、地上、地下などのナビゲーション システムであり、光ファイバー ジャイロスコープ (FOG) を使用して正確な回転測定を行い、FOG は伝播する光放射のサニャック位相シフトを測定します。巻き軸の周りを回転すると、光ファイバーコイルに沿って回転します。 FOG がナビゲーション システム内に取り付けられている場合、FOG は方向の変化を追跡します。

図に示すように、FOG の基本コンポーネントは、光源、シングルモード ファイバー コイル (偏波保持型の場合もある)、カプラー、変調器、検出器です。光源からの光は、光カプラーを使用して逆伝播方向にファイバーに注入されます。

ファイバーコイルが停止しているとき、2 つの光波は検出器で強めに干渉し、復調器で最大の信号が生成されます。コイルが回転すると、2 つの光波は回転速度に応じて異なる光路長をとります。 2 つの波の位相差により検出器での強度が変化し、回転速度に関する情報が得られます。

ジャイロスコープは原理的には、物体が高速回転すると角運動量が非常に大きくなり、回転軸が常に安定して一定方向を向くという性質を利用して作られた指向性計器です。従来の慣性ジャイロスコープは主に機械式ジャイロスコープを指します。機械式ジャイロスコープにはプロセス構造に対する高い要件があり、その構造は複雑であり、その精度は多くの側面によって制限されます。 1970 年代以降、現代のジャイロスコープの開発は新たな段階に入りました。

光ファイバージャイロスコープ (FOG) は、光ファイバーコイルをベースとした高感度素子です。レーザー ダイオードから発せられた光は、光ファイバーに沿って 2 方向に伝播します。センサーの角変位は、さまざまな光の伝播経路によって決まります。

光干渉断層計の構造と原理

光ファイバー電流センサー用の 1310nm SLED ダイオード

光ファイバー電流センサーは、磁界または電界の干渉による影響に耐性があります。したがって、発電所の電流と高電圧の測定に最適です。

光ファイバー電流センサーは、かさばって重い傾向にあるホール効果に基づく既存のソリューションを置き換えることができます。実際、ハイエンド電流に使用されるものは、重量が 15kg 未満である光ファイバー電流センサーのセンシングヘッドと比較して、2000kg もの重量がある場合があります。

光ファイバー電流センサーには、設置が簡素化され、精度が向上し、消費電力が無視できるという利点があります。通常、センシング ヘッドには半導体光源モジュール (通常は SLED) が含まれており、堅牢で、拡張された温度範囲で動作し、寿命が検証されており、コストがかかりません。