パルスレーザーダイオードおよびLEDの高速、時間分解(ns)放射パワー測定用の検出器
概要
距離計、環境スキャナー、および画像キャプチャで使用されるパルスレーザーダイオードとパルス LED は、数ナノ秒間に非常に高いピーク出力でパルスを放出します。時間的に分解されたパルス形状を測定するには、高速検出器が必要です。このような高速検出器は、直径が 1 mm より小さい面積のフォトダイオードです。フォトダイオードの検出器領域が小さいと、計測上の制限が生じます。
- レーザーのスポット径は、フォトダイオードの受光部よりも大きいため、放射パワー(W)の測定はできません。
- レーザースポット内で強度が均一ではないので、受光部の配置に苦労します。
- 非常に小さなフォトダイオードでは、絶対的な校正ができません。
- フォトダイオードの受光面にレーザースポットの集光するためにレンズを追加しても、そのレンズの校正ができません。
- 短いパルス光の測定にはフォトダイオードの配線をできるだけ短くする必要があり、キャリブレーション機能をさらに制限します。
ISD-1.6-SP シリーズの検出器と P-9710-2 および P-9710-4 オプトメーターを組み合わせることで、ギガヘルツオプティックは パルスレーザーとパルス LED の絶対ピーク性能を決定する方法を提供します。
機能と構造
検出器には、コンパクトな積分球アセンブリ内に2つのフォトダイオードが組み込まれています。1番目のフォトダイオードは立ち上がり時間が短いため、オプションの十分に高速な任意のオシロスコープと組み合わせて、相対時間分解パルス形状(パルス長、半値幅、ピークパワー)を測定できます。2番目のフォトダイオードは、シングルパルスまたはパルス列の絶対パルスエネルギー(ジュール)を測定します。評価は、パルスストレッチング法に従って、P-9710 シリーズオプトメーターによって実行されます。絶対ピークパワーは、パルスエネルギーと相対パルス形状から計算できます。したがって、短時間の光信号は完全に特性評価できます。
直径 16 mm の積分球は、直径 5 mm、または 7 mm の開口があり、絶対放射出力(W)を測定するための校正ができます。積分球の直径が非常に小さいため、一時的なパルス変形(積分球のパルスストレッチ効果)は、直径の大きい積分球に比べて小さくなります。その結果、数ナノ秒のパルスはほとんど変形せず、時間分解法で測定できます。積分球、フォトダイオードおよび電気回路は、CNC 加工されたアルミニウムハウジングに収納されています。
既存のオシロスコープに、BNC コネクターを介して接続します。オプトメーターには、マルチピンコネクター付きの 2m のケーブルで接続します。マルチピンコネクターにはセンサーの校正データが保存されています。積分球は、2つの SMA ファイバーコネクターもあります。たとえば、波長を測定するための分光器と、測定ポートのサンプルへの散乱光の影響を補正するための補助ランプ(自己吸収補正)を接続できます。 直径が小さいため、積分球の球率は比較的小さくなります。その結果、7 mm の測定開口部を備えたバージョンの許容ビーム発散は、5 mm バージョンと比較してさらに制限されます。
パルスエネルギー測定用のオプトメーター(表示計)は、こちらをご用意しています。
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※2ch または 8ch 用のオプトメーターもございます。お問合せください。
時間分解されたパルス形状を評価するには十分に高速なオシロスコープをユーザーが用意する必要があります。
校正
パルスエネルギー検出器のスペクトル感度の出荷時のキャリブレーションは、ギガヘルツオプティックの光学放射測定用の校正研究所によって実行されます。パルスストレッチ法の原理により、CW 動作での検出器の校正が可能になります。CW キャリブレーションは完全にトレーサブルです。
用途
パルス LD やパルス LED の開発、品質保証(オンラインおよびインライン)。
開口部 7mm の検出器(ISD-1.6-SP-V01)はアイセーフレーザーの安全性評価に。
図1:シングルチャネルオプトメーター P-9710-2 を備えたISD-1.6-SP-V02 検出器
図2:システム図、オシロスコープ、P-9710-2、ISD-1.6-SP-V02
図3:概略図
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①積分球
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②測定開口
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③最初の反射の球面
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④パルスエネルギーフォトダイオード
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⑤パルス波形用フォトダイオード
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⑥2x SMA コネクター
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⑦オプトメーター用ケーブル
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⑧メス BNC コネクターオシロスコープ
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⑨バイアス電圧
図4:測定の概略図
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①ISD-1.6-SP-Vxx
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②オシロスコープ
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③P-9710-4
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④バイアス電圧
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⑤TTL 信号トリガ入力
典型的なスペクトル感度
仕様
全般
概要 | パルス LD とパルス LED の時間的強度推移と放射パワーを測定するための検出器オプトメーター P-9710-2 または P-9710-4 およびユーザー高速オシロスコープと組み合わせて、パルス LD およびパルス LED の絶対ピーク性能を決定できます。 |
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主な特長 | 直径16 mm の積分球を備えたコンパクトな測定ヘッド ナノ秒パルスの時間強度曲線と放射パワー測定用のSiフォトダイオード |
測定範囲 | ピークパワー 200W(一般値)。スペクトル感度範囲 400〜1100 nm |
用途 | 検出器の応用分野は、例えば、パルスレーザーダイオードとパルス LED の開発と品質保証(オンラインおよびインライン)にあります。 さらに前述の検査工程を経たパルスレーザーダイオードとパルス LED の性能を評価・確認する用途に使われます。 7 mm の測定開口を備えたこの検出器は、レーザーの安全性の分野でのタスクの測定にも適しています(目の安全性を検出するための 7mm の開口を持つ ISD-1.6-SP-V02)。 |
校正 | 放射パワーに対するフォトダイオードのスペクトル感度を工場で校正 PTB(ドイツ国立研究所)校正標準にトレーサブル |
製品
スペクトル放射束:V01 | |
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スペクトル放射束:V02 | |
ロガーのクロック時間 | 典型的なパルス測定 |
ポートサイズ | V01:5 mm V02:7 mm |
最大 放射パワー(ピーク) | V01:通常200 W(@ 950 nm) V02:通常300 W(@ 950 nm) |
その他
重量 | 200 g |
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温度範囲 | 使用時:(10 から 30)°C 保管温度:(-10から50)°C |
湿度 | デバイスを高湿度にさらさないでください。範囲20%〜70%RH結露なし |
注文情報
型番 | モデル | 説明 |
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15309101 | ISD-1.6-SP-V0x-2 | 小型積分球ヘッド、アパーチャ 5mm、校正証明書付 |
15309700 | ISD-1.6-SP-V01-2 | 小型積分球ヘッド、アパーチャ 7mm、校正証明書付 |
15295575 | P-9710-2 | 表示計(手動トリガ)、取扱説明書 |
15295576 | P-9710-4 | 表示計(TTL トリガ)、取扱説明書 |
校正
型番 | モデル | 説明 |
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15311050 | K-ISD1.6SP-SD | ダイオードの分光放射感度の再校正 波長範囲 400~1100nm、10nm 刻みの校正 |
ソフトウェア
型番 | モデル | 説明 |
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15298278 | S-P9710 | P-9710 オプトメータ用ソフトウェア |
15298231 | S-SDK-P9710 | ソフトウェア開発キット |
アクセサリー
型番 | モデル | 説明 |
---|---|---|
— | — | 波形計測用ダイオードのバイアス電圧用 15V 電源 |
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