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Diodes électroluminescentes superluminescentes pour OCT, capteurs de courant et FOG

2021-04-16

Shenzhen Box Optronics fournit une diode laser et un circuit pilote ou un module de traîneau de 830 nm, 850 nm, 1290 nm, 1310 nm, 1450 nm, 1470 nm, 1545 nm, 1550 nm, 1580 nm, 1600 nm et 1610 nm, une source de lumière à large bande pour traîneau (diode superluminescente), un boîtier papillon à 14 broches. et boîtier DIL 14 broches. Puissance de sortie faible, moyenne et élevée, large gamme de spectre, répond pleinement aux besoins des différents utilisateurs. Faible fluctuation spectrale, faible bruit cohérent, modulation directe jusqu'à 622 MHz en option. La queue de cochon monomode ou la queue de cochon maintenant la polarisation sont facultatives pour la sortie, 8 broches sont facultatives, le PD intégré est facultatif et le connecteur optique peut être personnalisé. La source de lumière superluminescente est différente des autres traîneaux traditionnels basés sur le mode ASE, qui peuvent produire une bande passante large bande à courant élevé. Une faible cohérence réduit le bruit de réflexion de Rayleigh. La sortie de fibre monomode haute puissance présente en même temps un large spectre, ce qui annule le bruit de réception et améliore la résolution spatiale (pour l'OCT) et la sensibilité de détection (pour le capteur). Il est largement utilisé dans la détection de courant à fibre optique, les capteurs de courant à fibre optique, l'OCT optique et médical, les gyroscopes à fibre optique, les systèmes de communication à fibre optique, etc.

Comparé à la source lumineuse à large bande générale, le module de source lumineuse SLED présente les caractéristiques d'une puissance de sortie élevée et d'une large couverture spectrale. Le produit est doté d'un ordinateur de bureau (pour les applications en laboratoire) et d'un module (pour les applications d'ingénierie). Le dispositif de source de lumière principale adopte un traîneau spécial à haute puissance de sortie avec une bande passante de 3 dB supérieure à 40 nm.

La source lumineuse à large bande SLED est une source lumineuse à bande ultra large conçue pour des applications spéciales telles que la détection par fibre optique, le gyroscope à fibre optique, le laboratoire, l'université et l'institut de recherche. Par rapport à la source lumineuse générale, elle présente les caractéristiques d’une puissance de sortie élevée et d’une large couverture spectrale. Grâce à l'intégration unique du circuit, il peut placer plusieurs traîneaux dans un appareil pour obtenir un aplatissement du spectre de sortie. Les circuits ATC et APC uniques assurent la stabilité de la puissance de sortie et du spectre en contrôlant la sortie du traîneau. En ajustant l'APC, la puissance de sortie peut être ajustée dans une certaine plage.

Ce type de source lumineuse a une puissance de sortie plus élevée sur la base de la source lumineuse à large bande traditionnelle et couvre une plus grande plage spectrale que la source lumineuse à large bande ordinaire. La source lumineuse est divisée en module de source lumineuse de bureau à usage technique. Pendant la période de base générale, des sources lumineuses spéciales avec une bande passante supérieure à 3 dB et une bande passante supérieure à 40 nm sont utilisées, et la puissance de sortie est très élevée. Grâce à l'intégration de circuits spéciaux, nous pouvons utiliser plusieurs sources lumineuses à bande ultra large dans un seul appareil, afin de garantir l'effet d'un spectre plat.

Le rayonnement de ce type de source lumineuse à bande ultra large est supérieur à celui des lasers à semi-conducteurs, mais inférieur à celui des diodes électroluminescentes à semi-conducteurs. En raison de ses meilleures caractéristiques, davantage de séries de produits sont progressivement dérivées. Cependant, les sources lumineuses à bande ultra large sont également divisées en deux types selon la polarisation des sources lumineuses, la polarisation élevée et la polarisation faible.

Diode SLED 830 nm, 850 nm pour tomographie par cohérence optique (OCT) :

La technologie de tomographie par cohérence optique (OCT) utilise le principe de base de l'interféromètre à lumière cohérente faible pour détecter la réflexion arrière ou plusieurs signaux de diffusion de lumière cohérente faible incidente provenant de différentes couches de profondeur de tissu biologique. Par balayage, des images de structure bidimensionnelles ou tridimensionnelles de tissus biologiques peuvent être obtenues.

Comparée à d'autres technologies d'imagerie, telles que l'imagerie par ultrasons, l'imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM), la tomodensitométrie (TDM) aux rayons X, etc., la technologie OCT a une résolution plus élevée (plusieurs microns). Dans le même temps, par rapport à la microscopie confocale, à la microscopie multiphotonique et à d'autres technologies à ultra haute résolution, la technologie OCT a une plus grande capacité de tomographie. On peut dire que la technologie OCT comble le fossé entre les deux types de technologie d’imagerie.

Structure et principe de la tomographie par cohérence optique

Les sources à large spectre ASE (SLD) et les amplificateurs optiques à semi-conducteurs à large gain sont utilisés comme composants clés pour les moteurs de lumière OCT.

Le cœur de l’OCT est l’interféromètre de Michelson à fibre optique. La lumière de la diode superluminescente (SLD) est couplée à la fibre monomode, qui est divisée en deux canaux par un coupleur de fibre 2x2. L’une est la lumière de référence collimatée par la lentille et renvoyée par le miroir plan ; l'autre est la lumière d'échantillonnage focalisée par la lentille sur l'échantillon.

Lorsque la différence de chemin optique entre la lumière de référence renvoyée par le miroir et la lumière rétrodiffusée de l'échantillon mesuré se situe dans la longueur cohérente de la source lumineuse, l'interférence se produit. Le signal de sortie du détecteur reflète l'intensité rétrodiffusée du milieu.

Le miroir est balayé et sa position spatiale est enregistrée pour faire interférer la lumière de référence avec la lumière rétrodiffusée provenant de différentes profondeurs dans le milieu. Selon la position du miroir et l'intensité du signal d'interférence, les données mesurées de différentes profondeurs (direction z) de l'échantillon sont obtenues. En combinaison avec le balayage du faisceau d'échantillon dans le plan X-Y, les informations sur la structure tridimensionnelle de l'échantillon peuvent être obtenues par traitement informatique.

Le système de tomographie par cohérence optique combine les caractéristiques d’une faible interférence de cohérence et de la microscopie confocale. La source de lumière utilisée dans le système est une source de lumière à large bande, et la plus couramment utilisée est une diode électroluminescente super rayonnante (SLD). La lumière émise par la source lumineuse irradie l'échantillon et le miroir de référence à travers le bras d'échantillon et le bras de référence respectivement à travers le coupleur 2 × 2. La lumière réfléchie dans les deux chemins optiques converge dans le coupleur et le signal d'interférence ne peut se produire que lorsque la différence de chemin optique entre les deux bras se situe dans une longueur cohérente. En même temps, comme le bras d'échantillon du système est un système de microscope confocal, le faisceau renvoyé par le foyer du faisceau de détection a le signal le plus fort, ce qui peut éliminer l'influence de la lumière diffusée de l'échantillon en dehors du foyer, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles l'OCT peut offrir une imagerie de haute performance. Le signal d'interférence est émis vers le détecteur. L'intensité du signal correspond à l'intensité de réflexion de l'échantillon. Après le traitement du circuit de démodulation, le signal est collecté par la carte d'acquisition vers l'ordinateur pour l'imagerie des gris.

Diode SLED 1310 nm pour gyroscopes à fibre optique

Une application clé du SLED réside dans les systèmes de navigation, tels que ceux de l'avionique, de l'aérospatiale, de la mer, de la terre et du sous-sol, qui utilisent des gyroscopes à fibre optique (FOG) pour effectuer des mesures de rotation précises. Les FOG mesurent le déphasage de Sagnac du rayonnement optique se propageant. le long d'une bobine de fibre optique lorsqu'elle tourne autour de l'axe d'enroulement. Lorsqu'un FOG est monté dans un système de navigation, il suit les changements d'orientation.

Les composants de base d'un FOG, comme illustré, sont une source de lumière, une bobine de fibre monomode (qui pourrait maintenir la polarisation), un coupleur, un modulateur et un détecteur. La lumière de la source est injectée dans la fibre dans des directions opposées à l’aide du coupleur optique.

Lorsque la bobine de fibre est au repos, les deux ondes lumineuses interfèrent de manière constructive au niveau du détecteur et un signal maximum est produit au niveau du démodulateur. Lorsque la bobine tourne, les deux ondes lumineuses empruntent des longueurs de trajet optique différentes qui dépendent de la vitesse de rotation. La différence de phase entre les deux ondes fait varier l'intensité au niveau du détecteur et fournit des informations sur la vitesse de rotation.

En principe, le gyroscope est un instrument directionnel fabriqué en utilisant la propriété selon laquelle lorsque l'objet tourne à grande vitesse, le moment cinétique est très grand et l'axe de rotation pointe toujours vers une direction stable. Le gyroscope inertiel traditionnel fait principalement référence au gyroscope mécanique. Le gyroscope mécanique a des exigences élevées en matière de structure de processus, et la structure est complexe et sa précision est limitée par de nombreux aspects. Depuis les années 1970, le développement des gyroscopes modernes est entré dans une nouvelle étape.

Le gyroscope à fibre optique (FOG) est un élément sensible basé sur une bobine de fibre optique. La lumière émise par la diode laser se propage le long de la fibre optique dans deux directions. Le déplacement angulaire du capteur est déterminé par différents chemins de propagation de la lumière.

Structure et principe de la tomographie par cohérence optique

Diode SLED 1310 nm pour capteurs de courant à fibre optique

Les capteurs de courant à fibre optique résistent aux effets des interférences de champs magnétiques ou électriques. Ils conviennent donc parfaitement à la mesure des courants électriques et des hautes tensions dans les centrales électriques.

Les capteurs de courant à fibre optique sont capables de remplacer les solutions existantes basées sur l'effet Hall, qui ont tendance à être encombrantes et lourdes. En fait, ceux utilisés pour les courants haut de gamme peuvent peser jusqu'à 2 000 kg par rapport aux têtes de détection des capteurs de courant à fibre optique, qui pèsent moins de 15 kg.

Les capteurs de courant à fibre optique présentent l'avantage d'une installation simplifiée, d'une précision accrue et d'une consommation d'énergie négligeable. La tête de détection contient généralement un module de source lumineuse à semi-conducteur, généralement un SLED, qui est robuste, fonctionne dans des plages de températures étendues, a une durée de vie vérifiée et coûte cher.

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