تطبيق

الثنائيات الباعثة للضوء فائقة الإضاءة لـ OCT وأجهزة الاستشعار الحالية والضباب

2021-04-16

توفر Shenzhen Box Optronics 830 نانومتر ، 850 نانومتر ، 1290 نانومتر ، 1310 نانومتر ، 1450 نانومتر ، 1470 نانومتر ، 1545 نانومتر ، 1550 نانومتر ، 1580 نانومتر ، 1600 نانومتر و 1610 نانومتر ديود ليزر حزمة فراشة مزلقة ودائرة سائق أو وحدة مزلقة ، مصدر ضوء ذو نطاق عريض مزلقة (ديود فائق الإضاءة) ، حزمة 14 دبوسًا على شكل فراشة وحزمة 14pin DIL. طاقة خرج منخفضة ومتوسطة وعالية ، مجموعة واسعة النطاق ، تلبي تمامًا احتياجات المستخدمين المختلفين. تذبذب طيفي منخفض ، ضوضاء متماسكة منخفضة ، تعديل مباشر يصل إلى 622 ميجا هرتز اختياري. الضفيرة ذات الوضع الفردي أو الاستقطاب الذي يحافظ على الضفيرة اختيارية للإخراج ، و 8 سنون اختيارية ، و PD مدمج اختياري ، ويمكن تخصيص الموصل البصري. يختلف مصدر الضوء الفائق الإضاءة عن الزلاجات التقليدية الأخرى القائمة على وضع ASE ، والتي يمكنها إخراج عرض النطاق الترددي العريض بتيار عالٍ. يقلل التماسك المنخفض من ضوضاء انعكاس رايلي. يحتوي خرج الألياف أحادي الوضع ذو الطاقة العالية على طيف واسع في نفس الوقت ، مما يلغي ضوضاء الاستقبال ويحسن الدقة المكانية (لـ OCT) وحساسية الكشف (للمستشعر). يستخدم على نطاق واسع في استشعار التيار البصري للألياف ، وأجهزة استشعار التيار البصري للألياف ، و OCT البصري والطبي ، وجيروسكوبات الألياف الضوئية ، ونظام اتصالات الألياف الضوئية وما إلى ذلك.

بالمقارنة مع مصدر الضوء العام ذي النطاق العريض ، تتميز وحدة مصدر الضوء SLED بخصائص طاقة الخرج العالية وتغطية الطيف الواسع. المنتج يحتوي على سطح مكتب (للتطبيقات المعملية) ووحدات معيارية (للتطبيقات الهندسية). جهاز مصدر الضوء الأساسي يستخدم مزلجة ذات خرج عالي خاص مع عرض نطاق ترددي ثلاثي الأبعاد بأكثر من 40 نانومتر.

مصدر الضوء ذو النطاق العريض SLED هو مصدر ضوء عريض النطاق للغاية مصمم لتطبيقات خاصة مثل استشعار الألياف الضوئية وجيروسكوب الألياف الضوئية والمختبر والجامعة ومعهد الأبحاث. بالمقارنة مع مصدر الضوء العام ، فإنه يتميز بخصائص قدرة الخرج العالية والتغطية الواسعة للطيف. من خلال تكامل الدائرة الفريد ، يمكنه وضع زلاجات متعددة في جهاز لتحقيق تسطيح الطيف الناتج. تضمن دارات ATC و APC الفريدة استقرار طاقة الخرج والطيف من خلال التحكم في خرج الزلاجة. من خلال ضبط APC ، يمكن ضبط طاقة الخرج في نطاق معين.

يتمتع هذا النوع من مصادر الضوء بقدرة خرج أعلى على أساس مصدر ضوء النطاق العريض التقليدي ، ويغطي نطاقًا طيفيًا أكبر من مصدر الضوء العادي ذي النطاق العريض. ينقسم مصدر الضوء إلى وحدة مصدر ضوء سطح المكتب للاستخدام الهندسي. خلال الفترة الأساسية العامة ، يتم استخدام مصادر إضاءة خاصة ذات عرض نطاق ترددي يزيد عن 3 ديسيبل وعرض نطاق يزيد عن 40 نانومتر ، وتكون طاقة الإخراج عالية جدًا. في ظل تكامل الدائرة الخاص ، يمكننا استخدام العديد من مصادر الضوء ذات النطاق العريض للغاية في جهاز واحد ، وذلك لضمان تأثير الطيف المسطح.

إن إشعاع هذا النوع من مصدر الضوء عريض النطاق أعلى من إشعاع ليزر أشباه الموصلات ، ولكنه أقل من إشعاع الثنائيات الباعثة للضوء شبه الموصلة. بسبب خصائصه الأفضل ، يتم اشتقاق المزيد من سلاسل المنتجات تدريجياً. ومع ذلك ، يتم أيضًا تقسيم مصادر الضوء فائقة النطاق إلى نوعين وفقًا لاستقطاب مصادر الضوء والاستقطاب العالي والاستقطاب المنخفض.

830nm، 850nm SLED diode للتصوير المقطعي للتماسك البصري (OCT):

تستخدم تقنية التصوير المقطعي بالتماسك البصري (OCT) المبدأ الأساسي لمقياس التداخل الضوئي الضعيف المترابط للكشف عن الانعكاس الخلفي أو عدة إشارات متناثرة للضوء المترابط الضعيف الساقط من طبقات أعماق مختلفة من الأنسجة البيولوجية. عن طريق المسح الضوئي ، يمكن الحصول على صور هيكلية ثنائية الأبعاد أو ثلاثية الأبعاد للأنسجة البيولوجية.

بالمقارنة مع تقنيات التصوير الأخرى ، مثل التصوير بالموجات فوق الصوتية ، والتصوير بالرنين المغناطيسي النووي (MRI) ، والتصوير المقطعي المحوسب بالأشعة السينية (CT) ، وما إلى ذلك ، تتمتع تقنية OCT بدقة أعلى (عدة ميكرون). في الوقت نفسه ، بالمقارنة مع الفحص المجهري متحد البؤر ، والفحص المجهري متعدد الفوتونات وغيرها من التقنيات فائقة الدقة ، تتمتع تقنية OCT بقدرة أكبر على التصوير المقطعي. يمكن القول أن تقنية OCT تملأ الفجوة بين نوعي تكنولوجيا التصوير.

هيكل ومبدأ التصوير المقطعي البصري

تستخدم مصادر الطيف ASE الواسعة (SLD) والمضخمات الضوئية لأشباه الموصلات ذات المكاسب الواسعة كمكونات رئيسية لمحركات الضوء OCT.

جوهر OCT هو مقياس تداخل الألياف الضوئية Michelson. يقترن الضوء من الصمام الثنائي الفائق الإنارة (SLD) بالألياف أحادية الوضع ، والتي تنقسم إلى قناتين بواسطة مقرن ليفي 2 × 2. أحدهما هو الضوء المرجعي الموازى للعدسة والعاد من مرآة الطائرة ؛ والآخر هو ضوء أخذ العينات الذي تركزه العدسة على العينة.

عندما يكون اختلاف المسار البصري بين الضوء المرجعي العائد بواسطة المرآة والضوء المرتجع للعينة المقاسة ضمن الطول المتماسك لمصدر الضوء ، يحدث التداخل. تعكس إشارة خرج الكاشف الكثافة المرتدة للوسط.

يتم مسح المرآة ضوئيًا وتسجيل موقعها المكاني لجعل الضوء المرجعي يتداخل مع الضوء المرتجع من أعماق مختلفة في الوسط. وفقًا لموضع المرآة وشدة إشارة التداخل ، يتم الحصول على البيانات المقاسة لأعماق مختلفة (اتجاه z) للعينة. بالاقتران مع مسح شعاع العينة في المستوى X-Y ، يمكن الحصول على معلومات الهيكل ثلاثي الأبعاد للعينة عن طريق معالجة الكمبيوتر.

يجمع نظام التصوير المقطعي بالتماس البصري بين خصائص تداخل التماسك المنخفض والفحص المجهري متحد البؤر. مصدر الضوء المستخدم في النظام هو مصدر ضوء واسع النطاق ، والمستخدم الشائع هو الصمام الثنائي الباعث للضوء المشع للغاية (SLD). يشع الضوء المنبعث من مصدر الضوء العينة والمرآة المرجعية من خلال ذراع العينة والذراع المرجعي على التوالي من خلال مقرن 2 × 2. يتقارب الضوء المنعكس في المسارين البصريين في المقرن ، ويمكن أن تحدث إشارة التداخل فقط عندما يكون اختلاف المسار البصري بين الذراعين ضمن طول متماسك. في الوقت نفسه ، نظرًا لأن ذراع العينة في النظام عبارة عن نظام مجهر متحد البؤر ، فإن الحزمة المرتجعة من بؤرة حزمة الكشف لها أقوى إشارة ، والتي يمكن أن تقضي على تأثير الضوء المتناثر للعينة خارج البؤرة ، والتي هو أحد الأسباب التي تجعل تصوير OCT عالي الأداء. يتم إخراج إشارة التداخل إلى الكاشف. تتوافق شدة الإشارة مع شدة انعكاس العينة. بعد معالجة دائرة الاستخلاص ، يتم جمع الإشارة بواسطة بطاقة الاستحواذ إلى الكمبيوتر للتصوير الرمادي.

1310nm SLED ديود لجيروسكوبات الألياف البصرية

يتمثل أحد التطبيقات الرئيسية لـ SLED في أنظمة الملاحة ، مثل تلك الموجودة في إلكترونيات الطيران والفضاء والبحر والأرض وتحت السطح ، والتي تستخدم جيروسكوبات الألياف الضوئية (FOGs) لإجراء قياسات دوران دقيقة ، وتقيس FOGs تحول طور Sagnac لانتشار الإشعاع البصري على طول ملف الألياف الضوئية عندما يدور حول محور اللف. عندما يتم تثبيت FOG داخل نظام الملاحة ، فإنه يتتبع التغييرات في الاتجاه.

المكونات الأساسية لـ FOG ، كما هو موضح ، هي مصدر ضوء ، ملف ليفي أحادي النمط (يمكن أن يكون الحفاظ على الاستقطاب) ، مقرن ، معدل ، وكاشف. يتم حقن الضوء من المصدر في الألياف في اتجاهات الانتشار المعاكس باستخدام المقرنة البصرية.

عندما يكون ملف الألياف في حالة راحة ، تتداخل موجتا الضوء بشكل بناء في الكاشف ويتم إنتاج إشارة قصوى عند مزيل التشكيل. عندما يدور الملف ، تأخذ موجتا الضوء أطوال مسار بصري مختلفة تعتمد على معدل الدوران. يغير فرق الطور بين الموجتين شدة الكاشف ويوفر معلومات عن معدل الدوران.

من حيث المبدأ ، الجيروسكوب عبارة عن أداة اتجاهية يتم تصنيعها باستخدام خاصية أنه عندما يدور الجسم بسرعة عالية ، يكون الزخم الزاوي كبيرًا جدًا ، وسيشير محور الدوران دائمًا إلى اتجاه ثابت. يشير الجيروسكوب التقليدي بالقصور الذاتي بشكل أساسي إلى الجيروسكوب الميكانيكي. الجيروسكوب الميكانيكي له متطلبات عالية لهيكل العملية ، والهيكل معقد ودقته مقيدة بالعديد من الجوانب. منذ سبعينيات القرن الماضي ، دخل تطوير الجيروسكوب الحديث مرحلة جديدة.

جيروسكوب الألياف الضوئية (FOG) هو عنصر حساس يعتمد على ملف الألياف الضوئية. ينتشر الضوء المنبعث من الصمام الثنائي بالليزر على طول الألياف الضوئية في اتجاهين. يتم تحديد الإزاحة الزاوية للمستشعر من خلال مسارات انتشار الضوء المختلفة.

هيكل ومبدأ التصوير المقطعي البصري

1310nm SLED diode لأجهزة استشعار الألياف الضوئية الحالية

تقاوم مستشعرات الألياف الضوئية الحالية تأثيرات تداخل المجال المغناطيسي أو الكهربائي. وبالتالي ، فهي مثالية لقياس التيارات الكهربائية والجهود العالية في محطات الطاقة الكهربائية.

تستطيع مستشعرات الألياف الضوئية الحالية استبدال الحلول الحالية بناءً على تأثير هول ، والتي تميل إلى أن تكون ضخمة وثقيلة. في الواقع ، يمكن أن تزن تلك المستخدمة للتيارات المتطورة ما يصل إلى 2000 كجم مقارنة برؤوس استشعار مستشعرات الألياف الضوئية التي تزن أقل من 15 كجم.

تتمتع مستشعرات الألياف الضوئية الحالية بميزة التركيب المبسط وزيادة الدقة واستهلاك الطاقة الذي لا يُذكر. عادةً ما يحتوي رأس الاستشعار على وحدة مصدر ضوء أشباه الموصلات ، وعادةً ما تكون SLED ، قوية ، وتعمل في نطاقات درجات حرارة ممتدة ، وقد تم التحقق من عمرها ، وتكلفتها

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept