o g l o i e n h c e Infrarot T IR-Quellen IR-Detektoren IR-Messtechnik
Bulletin No. 1009
www.laser2000.de
Infrarot-Messtechnik, IR-Sensorik und IR-Komponenten
IR-Quellen
Die meisten chemischen Verbindungen haben Schwingungsmoden (Absorptionsmoden), die im Wellenlängenbereich des nahen (NIR) bis mittleren (MID) Infrarot angeregt werden können. Neue Strahlungsquellen und Detektoren ermöglichen den direkten Zugriff auf diese für jedes Molekül charakteristischen Linienstrukturen. Mit Hilfe dieses „Fingerabdrucks“ ist die Charakterisierung und der Nachweis vieler Verbindungen und Moleküle mit sehr hoher Genauigkeit und Auflösung möglich.
IR-LEDs (1.6 – 4.6 µm)...........................................................................3
Neue Vorschriften im Umweltschutz, zur Reinhaltung von Luft- und Wasser, wie auch im Arbeitsbereich erfordern neue Messverfahren mit höchster Empfindlichkeit. Immer wichtiger werden auch Verfahren der Prozessüberwachung für die auf Infrarottechnik basierende Systeme besonders geeignet sind. Hervorzuheben sind hier besonders die Bereiche: Gassensorik Medizintechnik und Pharmaindustrie Chemieindustrie Biotechnologie Nahrungs- und Genussmittel Transport-/ Militärtechnik Mikroelektronik Unser neuer, erstmals vorliegender Katalog zur Infrarot-Technologie trägt dieser Entwicklung Rechnung und möchte Ihnen eine Vielzahl von interessanten Produkten aus den Bereichen Quellen, Sensoren/Detektoren und Messtechnik vorstellen. Wir hoffen Ihnen damit eine Zusammenstellung in die Hand zu geben, welche Sie bei der Lösung oder Verbesserung Ihrer Applikationen in Labor, Forschung oder Feldeinsatz bestmöglich unterstützt. Natürlich ist so ein dynamisches Gebiet wie die IR-Technologie ständigem Wachstum unterworfen, daher versäumen Sie auch nicht, sich auf unserer WebSeite www.laser2000.de über die jeweils neuesten Produkte zu informieren.
IR-LEDs......................................................................................................3 IR-Laserdioden.........................................................................................5 IR-Laserdioden (1.6 – 3.8 µm)..............................................................5 Durchstimmbare Diodenlasersysteme .............................................8 Serie 6300 VELOCITY...........................................................................8 Serie 6000 VORTEX & 7000 STABLE WAVE.................................... 10 Modulares Quantenkaskadenlasersystem...................................... 11 Infrarote Helium-Neon-Laser............................................................... 13 Thermische Breitband-Miniaturstrahler............................................ 14
IR-Detektoren Universelle IR-Photodetektoren (0.7 – 12 µm)................................... 18 Ge-Detektoren..................................................................................... 18 InGaAs-Detektoren............................................................................. 19 InAs-Detektoren.................................................................................. 19 InSb-Detektoren..................................................................................20 MCT-Detektoren..................................................................................20 Schnelle IR-Photodetektoren (1.3 – 3.8 µm)...................................... 21 IR-Photodetektormodule (0.8 – 2.2 µm).............................................22 Universelle Photoreceivermodule....................................................22 Großflächiger Ge-Photoreceiver NFO-2033....................................23 Femtowatt Photoreceiver NFO-2153................................................23 Schnelle Photoreceivermodule NFO-1623 / -1611-AC.....................24 Balanced Photoreceiver NFO-1617-AC / -1817 / -2017 / -2117.........24 Photoreceiver bis 2.2 µm NFO-2034.................................................25
IR-Messtechnik InGaAs-Spektrometer für den nahen IR-Bereich..............................26 IR-Sichtgeräte bis 2,2 µm.....................................................................29 Sensorkarten..........................................................................................32 Optische Gassensoren..........................................................................34 Intensitätsprofilmessung bei IR-Quellen (1 – 3,5 µm)......................35 Lineares Scanningsystem BeamScope-P7........................................35 Single-Plane Messsystem mit rotierenden Schlitzen - BeamR.....36 Multiplane Scanningsystem - BeamCollimate . .............................37 Schwarzkörperstrahler.........................................................................38 RCN-Serie – Hochtemperatur-Schwarzkörperstrahler...................39
Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen Ihr LASER 2000 Team!
ECN-Serie – großflächige Schwarzkörperstrahler..........................39 DCN-Serie – absolute/differentielle Schwarzkörperstrahler.........40 DCN-L Serie – Niedrigtemperatur-Schwarzkörperstrahler............ 41 DCN-H Serie........................................................................................ 41 DCN-W Serie....................................................................................... 41 IRCol – Kollimatoren für Schwarzörperstrahler..............................42 PyroScan – Pyrometrisches Kamerasystem...................................43 IR-Ulbrichtkugeln .................................................................................44 USS-400-IG - Gleichförmiges IR-Strahlquellen System..................45
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Quellen IR-LEDs (1.6 – 4.6 µm) Beschreibung
Diese im IR-Bereich emittierenden LEDs basieren auf zwei verschiedenen Strukturen. Im Bereich zwischen 1.6 und 2.3 µm stellt eine GaSb-InAs Heterostruktur die Grundlage dar und im Bereich von 2.7 bis 4.6 µm ist das verwendete Halbleitermaterial InAs. Durch Variation der Prozessparameter bzw. der Schichtstruktur besteht die Möglichkeit praktisch jede Wellenlänge im Bereich zwischen 1.6 und 2.3 µm abzudecken. Alle LEDs können bei Zimmertemperatur im Dauerstrich(cw) oder Pulsmode betrieben werden. Das schnelle Schaltverhalten ermöglicht aber auch eine Modulation im Bereich von einigen 100 MHz oder einen Pulsbetrieb mit Impulslängen im ns-Bereich. Die empfohlene Standardbetriebsart ist quasi-cw. Für eine max. mittlere Leistung, empfehlen wir den Pulsbetrieb mit einem Duty Cycle von 50% oder 25%. Im cw Betrieb ohne aktive Kühlung mit einem TEC führt die Erwärmung zu einer Verringerung der abgegebenen optischen Leistung. Um eine möglichst hohe Peakleistung zu erreichen, sind kurze Pulse mit einer Länge von <50 µs am besten geeignet. Die Kombination der LED mit einem thermoelektrischen Kühler (TEC) stabilisiert und erhöht (Kühlung) die Ausgangsleistung.
Die typ. Halbwertsbreite der Spektrallinie liegt bei diesen LEDs zwischen 150 nm (LED16) und 200nm (LED23) bzw. zwischen 150 nm (LED27) und 1000 nm (LED46).
Bauformen: Die LEDs stehen in verschiedenen Bauformen zur Verfügung. Standard ist das TO-18 Gehäuse. Weiterhin wird das TO-5 Gehäuse mit Peltierkühler und Thermistor angeboten. Optional können beide Gehäuse auch mit einem parabolischen Reflektor kombiniert werden, der eine Kollimation des Ausgangsstrahls ermöglicht.
LEDs im Wellenlängenbereich 1.6 – 2.4 µm Parameter
LED16
LED18
LED19
LED20
LED21
LED22
LED23
Wellenlänge [µm]
1.6-1.7
1.8-1.9
1.9-2.0
2.0-2.1
2.1-2.2
2.2-2.3
2.3-2.4
Linienbreite FWHM [µm]
0.15
0.15
0.15
0.20
0.20
0.24
0.26
Temperatur Drift [nm/K]
1
1
1
1.5
1.5
1.5
1.5
Quasi-CW
150
150
150
150
150
150
150
Gepulst (500 ns Pulsdauer 1kHz)
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
Quasi-CW @ 200mA
0.90
0.90
0.90
1.1
1.1
1.1
0.8
gepulst @ 1A
50
50
50
30
30
30
30
Arbeitsstrom [mA]
Optische Leistung [mW]
Anstiegszeit [ns]
50
Aktive Fläche [µm]
300
Arbeitstemperatur [K]
77-320
Gehäuse LED-XX
TO-18
LED-XX-PR LED-XX-PRW
TO-18+PR TO-18+PR+win
LED XX-TEC
TO-5
LED XX-TEC-PR
TO-5+PR
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Doris Rampertshammer +49 (0) 8153-405-47 d.rampertshammer@laser2000.de
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Quellen Forts.: IR-LEDs (1.6 – 4.6 µm)
LEDs im Wellenlängenbereich 2.7 – 4.6 µm Parameter
LED27
LED29
LED31
LED34
LED36
LED38
LED43
LED46
Wellenlänge [µm]
2.6-2.8
2.8-3.0
3.0-3.2
3.3-3-5
3.5-3.7
3.7-3.9
4.1-4.3
4.4-4.6
Linienbreite FWHM [µm]
0.4-0.6
0.6-0.8
0.6-0.8
0.6-0.8
0.6-0.8
0.6-0.8
0.75-1.05
1.0-1.2
Temperatur Drift [nm/K]
2
2
2
2
2
2
2
2
Arbeitsstrom [mA] Quasi-CW
200
200
200
200
150
150
150
150
gepulst (500 ns Pulsdauer 1kHz)
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
Optische Leistung [mW] Quasi-CW @ 200mA gepulst @ 1A
4-8
6-10
12-16
20-38
12-20
12-20
8-12
4-8
100-140
120-170
180-220
320-480
180-220
180-220
180-220
180-220
Anstiegszeit [ns]
50
Aktive Fläche [µm]
300
Arbeitstemperatur [K]
77-320
Gehäuse LED-XX LED-XX-PR LED-XX-PRW LED XX-TEC LED XX-TEC-PR
TO-18 TO-18+PR TO-18+PR+win TO-5 TO-5+PR
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Quellen IR-Laserdioden (1.6 – 3.8 µm) Einführung Eine Vielzahl chemischer Verbindungen besitzen Absorptionsbanden im infraroten Bereich zwischen 1 µm und 11 µm Wellenlänge. Die durch neue Quellen entstandene Möglichkeit die Absorptionsbanden dieser Moleküle zu erfassen ermöglicht die Entwicklung neuer Verfahren im Forschungs- und Entwicklungsbereich genauso wie deren Einsatz in der Prozesssteuerung und -kontrolle in immer mehr Bereichen der industriellen Fertigung.
Anwendungsbereiche
Gas- und Sicherheitsmesstechnik Abgas- und Umweltmesstechnik Medizin, Kosmetik, Bio- und Pharmatechnik Nahrungsmittel Detektor-/Lasercharakterisierung LIDAR Militärtechnik (Sprengstoff, Marker)
Beschreibung Die neuen Laserdioden für den Spektralbereich von 1.6 - 3.8 µm basieren auf einer III-V Halbleiterstruktur und sind eine sehr attraktive durchstimmbare Strahlungsquelle mit hoher spektraler Reinheit. Diese Struktur hat gegenüber den auf Bleisalzverbindungen basierten Laserdioden eine Vielzahl von Vorteilen. Dazu zählen eine höhere erreichbare Leistung, ein besseres spektrales Verhalten, höhere Zuverlässigkeit und eine längere Lebensdauer. Zum Abstimmen auf die jeweilige Absorptionslinie können diese neuen Laserdioden, im Gegensatz zum herkömmlichen, langsamen Wellenlängentuning über die
Änderung der Temperatur, sehr einfach und mit hoher Geschwindigkeit über eine Änderung des Stromes in Richtung kürzerer Wellenlängen geschoben werden (tun-Modelle). Alle anderen Modelle können über die Temperatur in der Wellenlänge verschoben werden. Durch diese Möglichkeit der Temperaturänderung kann der spektrale Tuningbereich weiter vergrößert werden. Der Temperaturbereich erstreckt sich von -40°C bis hin zu +60°C. Auf Grund der hohen Geschwindigkeit dieses Tuningprinzips ist es damit nunmehr sogar möglich die Dynamik chemischer Reaktionen zu beobachten und Molekül-Ionen und chemische Radikale nachzuweisen. Die Laserdioden werden in verschiedenen Bauformen angeboten. Je nach Wellenlänge, Leistung und Betriebsart müssen die Laserdioden auch gekühlt betrieben werden. Es stehen folgende Bauformen zur Verfügung: TO-Gehäuse (Pulsbetrieb ohne Kühlung), HHL-Gehäuse mit integriertem 3stufigen Peltierkühler, Thermistor und Monitordiode, Dewar (-DW) oder offener LA-Mount (ext. Kühlung erforderlich).
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
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Quellen Forts.: IR-Laserdioden (1.6 – 3.8 µm) Laserdioden bei 1.6 – 2.4 µm Parameter
LD200
Betriebsart
qcw
Wellenlänge [µm]
LD220
LD230
LD200p
LD220p
LD230p
gepulst
1.99 - 2.09
2.19 - 2.29
2.29 - 2.39
1.99 - 2.09
2.19 - 2.29
2.29 - 2.39
60 / 120
60 / 120
60 / 120
60 / 120
60 / 120
60 / 120
min
20° x 40°
20° x 40°
20° x 40°
20° x 40°
20° x 40°
20° x 40°
max
30° x 50°
30° x 50°
30° x 50°
30° x 50°
30° x 50°
30° x 50°
Quasi-CW min/max
160 / 280
100 / 200
100 / 300
160 / 280
120 / 250
120/ 320
Schwellstrom min/max [mA]
70 / 220
50 / 150
50 / 250
70 / 220
50 / 200
50 / 250
TEC Strom [A] (@ 5V)
1
1
1
1
1
1
TEC-Stufen
3
3
3
3
3
3
Quasi-CW min/max
0.5 /1.5
0.5 /1.5
0.5 /1.5
-
-
-
Gepulst min/max
10 / 30
10 / 30
10 / 30
10 / 20
10 / 20
10 /20
Modenstruktur (Strom / Temp.bereich) Spektrale Breite min/max [MHz]
SLM
Strahldivergenz (FWHM)
Betriebsstrom [mA]
Optische Leistung [mW]
Gehäuse
HHL
Laserdioden bei 2.7 – 3.8 µm Parameter
LD310m-DW/LA
Betriebsart
qcw & gepulst
Wellenlänge [µm]
LD320-DW/LA
LD330-DW/LA
LD360-DW/LA
3.09 - 3.19
3.19 - 3.29
3.19 - 3.29
3.59 - 3.69
Modenstruktur Strom / Temp.bereich)
MM
SLM
SLM
SLM
Spektrale Breite [MHz]
< 60
< 60
< 60
< 60
30° x 50°
30° x 50°
30° x 50°
30° x 50°
Strahldivergenz (FWHM) Arbeitsstrom [mA] Quasi-CW (@ DW) max
< 120
< 60
< 60
< 180
Quasi-CW (@ LA) max
< 220
< 60
< 220
< 60
35
30
150
70
TEC Strom [A]
< 0.4
< 0.4
< 0.4
< 0.4
Spannung TEC [V]
< 20
< 20
< 20
< 20
Quasi-CW
0.8
0.8
0.5
1.5
Pulsbetrieb (Peak)
16
16
10
20
Dewar / LA
Dewar / LA
Dewar / LA
Dewar / LA
30 - 110
30 - 110
30 - 110
30 - 110
Schwellstrom [mA]
Optische Leistung [mW]
Bauform Arbeitstemp. (@LA) [K]
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2006/2007
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Bulletin No. 3011
www.laser 000.de
ik www.laser2000.de
Bulletin.No.. 1011
www.laser 00 0.de
www.laser2000.de
Quellen Durchstimmbare Diodenlasersysteme Serie 6300 VELOCITY
Die modularen, durchstimmbaren Diodenlasersysteme von New Focus repräsentieren den neuesten Stand der Technik. Sie überzeugen durch ihre außerordentlich hohe Leistungs- und Wellenlängenstabilität und Zuverlässigkeit. Der robuste mechanische Aufbau ist absolut justagefrei und erlaubt einen extrem rauscharmen Betrieb. Hierbei gewährleistet das patentierte Konstruktionsprinzip einen garantierten Single-Mode Betrieb, modensprungfreies Durchstimmen der Wellenlänge sowie eine extrem schmale Linienbreite von 300 KHz. Neben den verfügbaren Standardwellenlängen zwischen 630 nm und 2 µm ist auf Anfrage auch die Fertigung von Cavity-Modulen mit kundenspezifischen Wellenlängen möglich. Die neuen Ansteuerungen sind standardmäßig mit den Schnittstellen RS-232 und GPIB (IEEE-488) ausgestattet. Diese erlauben die computergestützte Kontrolle des Lasersystems inkl. Einstellung aller Betriebsparameter. Hierzu sind passende LabView-Treiber verfügbar. Selbstverständlich ist wichtiges auf den jeweiligen Laser abgestimmtes Zubehör verfügbar, wie z.B.: Weitere Laserdiodenmodule zur Ergänzung des bestehenden Lasersystems Einkopplungen für Single Mode, Multimode und polarisationserhaltende Fasern Optische Isolatoren Optiken (z.B. anamorphotische Prismenpaare, asphärische Linsen, etc.) Halterungen Detektoren für den Stable Power Betrieb
Durchstimmbarer Laser der Serie Velocity mit Faserkopplung
Der Durchstimmvorgang verläuft über den spezifizierten Wellenlängenbereich modensprungfrei. Damit wird eine exzellente Wiederholgenauigkeit ebenso garantiert wie die hohe Seitenmodenunterdrückung von mehr als 45 dB. So ist über den gesamten Bereich eine durchgehend hohe Leistung verfügbar. Darüber hinaus ist selbstverständlich auch ein schnelles automatisiertes Durchstimmmen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 25 nm/s bei höchster Konstanz möglich. Diese wird durch die closed loop MikroprozessorSteuerung des DC-Motors gewährleistet. Außerdem minimiert das patentierte mechanische Design der Serie 6300 die Übertragung von Motorvibrationen auf die Laserkavität, was eine extrem schmale Linienbreite auch während des Durchstimmvorgangs gewährleistet. Selbstverständlich ist zur Vermeidung unerwünschter Kohärenzeffekte eine externe Frequenzmodulation des Lasers über die Modulation des Piezokristalls möglich. Durch den Anschluss eines Detektors kann eine weitgehende Leistungskonstanz während des Durchstimmvorgangs erzielt werden. Eine Strommodulation von bis zu 100 MHz ist über einen externen Anschluss des Kontrollers oder direkt am Laserdiodenmodul möglich.
Je nach Anforderung stehen drei verschiedene Systeme mit unterschiedlicher Auslegung zur Verfügung: Serie 6300 VELOCITY (mit DC-Motor und Piezokristall durchstimmbar) Serie 6000 VORTEX (ausschließlich mit Piezokristall durchstimmbar) Serie 7000 STABLE WAVE (50 GHz durchstimmbar) Ein Piezokristall zur Feinabstimmung der gewünschten Emissionslinie mit einer Genauigkeit von 0,02 pm ist integriert. Dieser kann zur zusätzlichen Beeinflussung der Wellenlänge mit einer Bandbreite von bis zu 2 kHz moduliert werden.
Laserdiodenmodul der Serie 6300 VELOCITY
Produktspezialist Dr. Andreas Stangassinger +49 (0) 8153-405-40 a.stangassinger@laser2000.de
Vertriebsassistenz
Rufen Sie uns an: +49 (0)8153 405-0
Isabell Langfellner +49 (0) 8153-405-26 i.langfellner@laser2000.de
Quellen
Vorteile Serie 6300 VELOCITY
Cavity-Module im Bereich zwischen 630-1640 nm inkl. 980 nm sowie für C-, L- und S-Band bei DWDM Anwendungen Modensprungfreies Single Mode Tuning Extrem rauscharmer Betrieb durch Stable Drive Justagefrei, versiegelt und vorjustiert - Plug and Play beim Modulwechsel Strom- (bis 100 MHz) und Frequenzmodulation (bis 3.5 kHz) Hohe Leistungs- und Wellenlängenstabilität RS-232 und GPIB (IEEE-488) Schnittstellen standardmäßig, LabView Treiber verfügbar Modell
Anwendungen
Spektroskopie Seeding von OPOs und Verstärkern Präzisionsmesstechnik Holographie und Interferometrie Telekomapplikationen PMD-Messungen
NFO-6321
NFO-6321-H
NFO-6323
NFO-6324
NFO-6326
NFO-6327
NFO-6328
Durchstimmbereich, grob
nm
1050-1075
1055-1070
1220-1250
1270-1330
1470-1545
1415-1480
1520-1570
Typ. max Ausgangsleistung
mW
6
20
7
7
15
8
24
Min. Ausgangsleistung
mW
4
15
5
5
8
3
20
12
12
20
15
20
20
20
Max. Durchstimmgeschwindigkeit nm/s Auflösung
nm
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
Wiederholgenauigkeit
nm
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Durchstimmbereich (fein)
GHz (nm)
50 (0,19)
50 (0,19)
45 (0,23)
50 (0,29)
50 (0,38)
30 (0,21)
30 (0,24)
Modulationsbandbreite der Feinabstimmung (3dB)
kHz
2
2
2
2
2
2
2
Modulationsbandbreite des Laserdiodenstroms (3dB)
MHz
100
100
100
100
100
100
100
Linienbreite @ 50ms
kHz
Fasergkoppelt
Modell
< 300
< 300
< 300
< 300
< 300
< 300
< 300
NFO-6321-P
NFO-6321-H-P
NFO-6323-P
NFO-6324-P
NFO-6326-P
NFO-6327-P
NFO-6328-P
NFO-6330
NFO-6330-H
NFO-6331
NFO-6332
Durchstimmbereich, grob
nm
1550-1630
1570-1630
1650-1680
1760-1790
Typ. max Ausgangsleistung
mW
10
18
3
2,5
Min. Ausgangsleistung
mW
6
15
2
1,5
25
25
20
20
Max. Durchstimmgeschwindigkeit nm/s Auflösung
nm
0,02
0,02
0,02
0,02
Wiederholgenauigkeit
nm
0,1
0,1
0,1
0,1
Durchstimmbereich (fein)
GHz (nm)
30 (0,26)
30 (0,26)
30 (0,28)
20 (0,21)
Modulationsbandbreite der Feinabstimmung (3dB)
kHz
2
2
2
2
Modulationsbandbreite des Laserdiodenstroms (3dB)
MHz
100
100
100
100
Linienbreite @ 50ms
kHz
Fasergkoppelt
< 300
< 300
< 300
< 300
NFO-6330-P
NFO-6330-H-P
NFO-6331-P
NFO-6332-P
Produktspezialist Dr. Andreas Stangassinger +49 (0) 8153-405-40 a.stangassinger@laser2000.de
Vertriebsassistenz Isabell Langfellner +49 (0) 8153-405-26 i.langfellner@laser2000.de
www.laser2000.de
Quellen
Serie 6000 VORTEX & 7000 STABLE WAVE Die Lasersysteme der Serie 6000 VORTEX & 7000 STABLE WAVE werden jeweils für die gewünschte Wellenlänge gefertigt und sind ausschließlich mit dem im Diodenlasermodul einbebauten Piezokristall zur Durchstimmung von bis zu 80 GHz ausgestattet. Sie eignen sich damit ideal für Atom- oder Molekülspektroskopie.
macht den Einsatz und die Integration in Mess- und Versuchsaufbauten genauso einfach, wie den Einbau des Lasermoduls in OEM-Systemen.
Hinsichtlich Rauscharmut und Linienbreite bieten die Laser die gleichen hervorragenden Eigenschaften wie die durchstimmbaren Laser der Serie 6300. Aufgrund des modularen Designs ist der Einsatz von Diodenlasermodulen anderer Wellenlängen im Plug- und Play-Verfahren möglich. Diodenlasersysteme der Serie‑6000 weisen damit eine hohe Flexibilität bezüglich ihres Einsatzes auf. Ferner entfallen mögliche Justagearbeiten vollständig. Die extrem kompakte Bauform
Wie bei der Serie 6300 ist auch hier die externe Strommodulation des Diodenlasermoduls mit einer Bandbreite von bis zu 100 MHz möglich. Außerdem kann der Piezokristall mit einer Frequenz von bis zu 3,5 kHz moduliert werden. Optional kann der Laser im Stable Power Modus betrieben werden.
VORTEX Modell
StableWave
NFO-6025
NFO-6027
NFO-6029
NFO-6031
NFO-7026
NFO-7027
NFO-7028
NFO-7030
Erhältliche Wellenlängen
nm
1280-1340
1470-1520
1520-1570
1570-1640
1440-1480
1480-1520
1520-1570
1570-1630
Durchstimmbereich
GHz
50
30
30
30
50
50
50
50
nm
0,28
0,23
0,24
0,24
Typ. Leistungsbereich
mW
4-7
10 - 15
20 - 24
5 - 15
>8
> 10
> 20
> 15
Modulationsbandbreite der Feinabstimmung
kHz
3,5
3,5
3,5
3,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Linienbreite @ 50ms
kHz
< 300
< 300
< 300
< 300
< 500
< 500
< 500
< 500
Produktspezialist Dr. Andreas Stangassinger +49 (0) 8153-405-40 a.stangassinger@laser2000.de
Vertriebsassistenz Isabell Langfellner +49 (0) 8153-405-26 i.langfellner@laser2000.de
10
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Quellen Modulares Quantenkaskadenlasersystem Einführung
Quantenkaskadenlaser sind Halbleiterlaser, die im Bereich zwischen 4 µm und 20 µm Wellenlänge emitieren. Fortschritte im Design der Halbleitermaterialien haben den Bereich der verfügbaren Wellenlängen sowie die erreichbaren Ausgangsleistungen und Arbeitstemperatur entscheidend vergrößert bzw. verbessert. Die meisten chemischen Verbindungen besitzen in diesem Bereich des Spektrums eine Vielzahl von Absorptionslinien die spektroskopisch detektiert werden können. Damit besteht nun auch eine Möglichkeit des Nachweises einer Vielzahl dieser chemischen Verbindungen mit sehr hoher Auflösung in Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen im mittleren Infrarotbereich. QCLs sind gegenwärtig als gepulste Quelle im Bereich zwischen 5.3-6 µm und 10-10.5 µm (singlemode) oder 5.0-6.2 µm und 8.5-10.5 µm (multimode) verfügbar. Die Wellenlänge der Laser hängt nicht von der Materialzusammensetzung, sondern nur von den geometrischen Eigenschaften der Quantenstruktur ab.
Aufbau Das beschriebene komplette QCL-System besteht aus einem mit hohem Duty-Cycle und hoher Leistung betriebenen gepulsten Lasercontroller, einem Laserkopf und einer optionalen USB-Schnittstellenkarte. Eine im robusten und kompakten Laserkopf integrierte thermoelektrische Kühlung ermöglicht den Laser bei minimal -45° C zu betrieben. Die Pulslänge kann zwischen 10 ns und qcw variiert werden, wobei die Erzeugung des eigentlichen elektrischen Pulses direkt im Laserkopf stattfindet. Dadurch werden Störungen auf Pulsstabilität, -amplitude, Duty-Cycle und Folgefrequenz weitgehend minimiert und das Anstiegs- und Abfallverhalten des Lasers verbessert. Die individuellen Parameter des verwendeten Lasers sind in einem EPROM im Laserkopf abgelegt und werden an den Controller übertragen um die individuellen Grenzwerte nicht zu überschreiten. Für Systementwickler gibt es eine flexible Testlösung mit Zugriffsmöglichkeit auf alle Parameter. Im sog. Entwicklungsmodul besteht die Möglichkeit den Laser im Laserkopf zu wechseln und somit verschiedene Laser (Wellenlängen, Leistungen) auf Ihre Eignung für die jeweilige Anwendung zu testen oder die Entwicklung eigener QC-Laser voranzutreiben.
Die Wärmesenke des Laserkopfes kann entweder luftgekühlt oder mit wassergekühlt betrieben werden. Eine Reihe von Zubehör wie Etalons, Kollimationsoptiken, Halterungen und Justagehilfen rundet das Lieferprogramm ab.
Anwendungsbereiche
Gassensorik Nachweis chemischer Substanzen LIDAR Medizinische Diagnostik Gesundheit und Sicherheit Umweltmesstechnik Militärische Anwendungen
Highlights
Hermetisch abgeschlossener Laser mit Peltierkühlung Ultra-Low Noise Netzteil Extrem stabile Temperatursteuerung Strom- und Temperaturrampen realisierbar Puls oder QCW Betrieb mit bis zu 30 nm Wellenlängentuning Optionaler ZnSe-Mikrokollimator USB-Interface mit Steuersoftware für Windows LabView Treiber verfügbar Parameter
Spezifikation
Laserstrom
0 - 20 A
Pulslänge
10 - 10.000 ns
Anstiegs-/Abfallzeit
< 5 ns
Folgefrequenz
< 3 MHz
Duty Cycle
2.5% @ 20 A 10% @ 5 A
Lasertemp.bereich
-30…+50°C (Luftkühlung) -45…+50°C (Wasserkühlung)
Wellenlängenbereiche zur Gasdetektion Chemische Substanz
Wellenlänge
CO2
4.3 µm
N2O
4.47 µm
CO
4.6 µm
NO
5.45 µm
C2H5OH (Ethanol)
9.01 µm
NH3 (Ammoniak)
10.33 µm
C2H4 (Ethylen)
10.33 µm
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz
Modulares Quantenkaskadenlasersystem
Laserkopf des Entwicklungssystems
www.laser2000.de
Doris Rampertshammer +49 (0) 8153-405-47 d.rampertshammer@laser2000.de
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Notizen
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Quellen Infrarote Helium-Neon-Laser Beschreibung
Durch jahrzehntelange Erfahrung in der Herstellung von HeNe-Lasern zeichnen sich diese durch einzigartige Qualität aus. Diese wird erreicht durch den Einsatz hochwertigster Komponenten. Insbesondere werden Laserspiegel höchster Güte verwendet, wodurch eine hervorragende Lebensdauer erreicht wird. Die infraroten Helium-Neon-Laser sind bei den Wellenlängen 1.15 µm, 1.52 µm und 3.39 µm erhältlich. Besondere Bedeutung haben die beiden Laser mit 2Farben Emission. Die beiden Ausgangsstrahlen sind exakt kollinear, eine wichtige Eigenschaft um mit Hilfe der kürzeren Wellenlänge die größere Wellenlänge zu justieren. Als Option sind Filter erhältlich, mit denen sich jeweils eine Wellenlänge selektieren lässt. Für OEM-Kunden sind neben den aufgeführten Standardmodellen Spezialanfertigungen, beispielsweise mit erhöhter Ausgangsleistung, erhältlich. Zu den Lasern sind abgestimmte OEM- und Labornetzgeräte verfügbar. Für die Halterung der Laserröhre stehen mehrere Systeme zur Auswahl.
OEM Laserdiode auf Submount
Anwendungsbereiche: Interferometrie Wellenlängenreferenz Spektroskopie Absorptionsmessung Telekommunikation
Detaillierte Datenblätter senden wir auf Anforderung gern zu. Infrarot:1,15 / 1,52 / 3,39 µm Modell-Nr.
Wellenlänge (µm}
Min. Ausgangs -leistung (mW)
Mode
Strahldurchmesser (mm)
Strahldivergenz (mrad)
Polarisation linear
ø. (mm)
Länge (mm)
LHIP-
0201-115
1,15
2
TEM 00
1,09
1,34
> 500:1
44,5
482,6
LHIP-
0101-152
1,52
1
TEM 00
1,36
1,43
> 500:1
44,5
533,4
LHIP-
0201-339
3,39
2
TEM 00
2,03
2,13
> 500:1
44,5
533,4
LHIP-
0501-115/339
1,15 / 3,39
2/3
TEM 00
0,90 / 1,55
1,62 / 2,78
> 500:1
44,5
533,4
LHIRP-
0101-152/633
1,52 / 0,633
0,8 / 1,0
TEM 00
1,36 / 0,87
1,42 /0,92
> 500:2
44,5
533,4
44.5 mm (1.75") Diameter
1/4 Turn Shutter
533.4 1.0 mm (21.00 0.04")
Laser Beam Four Holes 4-40 UNC 36mm (1.417") Diameter Bolt Circle
1.8 meter (6 ft.) Coaxial Cable with High Voltage Connector
Produktspezialist Dr. Stefan Kremser +49 (0) 8153-405-16 s.kremser@laser2000.de
Abmessungen des LHIP-0501-115/339
Vertriebsassistenz Victoria Benedikt +49 (0) 8153-405-61 v.benedikt@laser2000.de
www.laser2000.de
13
Quellen Thermische Breitband-Miniaturstrahler 8/11 W Infrarot Emitter
Diese Infrarotstrahlquelle emittiert Wärmestrahlung mit einem hohen Emissionsgrad von ca. 80 % (Graustrahler). Durch die Langlebigkeit und die Stabilität der Betriebsparameter eignen sich diese Emitter für den Einsatz in Labor- und Feldgeräten. Die Strahlquelle IR-12 ist aus gewickeltem Widerstandsdraht aufgebaut, wodurch hohe Temperaturen (T = 800 °C) bei geringer Leistungsaufnahme erreichen werden. Das emittierende Element ist eine Drahtspule mit hoher Emissivität im infraroten Spektralbereich. Der zylindrische Wickelkörper besteht aus Aluminiumoxid, mit voneinander isolierten Windungen, welche eine gleichförmige Abstrahlung sichern.
IR-12
Es bestehen keine gehobenen Ansprüche an die Umgebungsbedingunngen. Die elektrischen Anschlüsse sind in einem Glasteller mit Metallfassung gehaltert. Für die Strahlquelle IR-12K wird als Wendelmaterial Kanthal verwendet, so dass eine höhere Temperatur (T = 975 °C), bei geringerer Stabilität erreicht werden kann.
IR-12 mit Reflektor MC-233
Merkmal Temperatur Leistungsaufnahme Spannung Stromaufnahme Größe der aktiven Fläche
IR-12
IR-12K
Standard, hohe Stabilität
Hochtemperatur, weniger Stabilität
800 °C
975 °C
8W
11 W
4,5 V RMS (AC/DC)
6,0 V RMS (AC/DC) 1,8 A 3,5 mm x 3,5 mm
Emisionsgrad
~ 80 %
Lebensdauer
> 3 Jahre
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 8153-405-48 helge.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Doris Rampertshammer +49 (0) 8153-405-47 d.rampertshammer@laser2000.de
14
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Quellen Thermische Breitband-Miniaturstrahler Miniatur 4 W Infrarot Emitter
Diese Infrarotstrahlquelle emittiert Wärmestrahlung mit einem hohen Emissionsgrad von ca. 80 %. Durch die Langlebigkeit und die Stabilität der Betriebsparameter eignen sich diese Emitter für den Einsatz in Labor- und Feldgeräten. Die Strahlquellen IR-21/22 sind aus gewickeltem Widerstandsdraht aufgebaut, wodurch hohe Temperaturen (T = 825 °C) bei geringer Leistungsaufnahme erreichen werden. Das emittierende Element ist eine Drahtspule mit hoher Emissivität im infraroten Spektralbereich. Der zylindrische Wickelkörper besteht aus Aluminiumoxid, mit voneinander isolierten Windungen, welche eine gleichförmige Abstrahlung sichern. IR-21
Es bestehen keine gehobenen Ansprüche an die Umgebungsbedingunngen. Das Bauteil ist in zwei verschiedenen Bauformen erhältlich. Neben der horizontalen Lagerung des Strahlers wird auch eine vertikale Lagerung angeboten. Die Baugröße ist nicht einheitlich. Die elektrischen Anschlüsse sind in einem Glasteller mit Metallfassung gehaltert.
Highlights
Temperatur: 800 °C sehr langlebig und robust Emissionsgrad: 80 % Größe der aktiven Fläche: 1,5 mm x 3,5 mm Reflektor für IR-21 / IR-21-V möglich
Merkmal Anschlussabstand
IR-21
IR-21-V
IR-22
IR-22-V
große Fassung, horizontal
große Fassung, vertikal
kleine Fassung, horizontal
kleine Fassung, vertikal
5,08 mm
Stromaufnahme Größe der aktiven Fläche
2,54 mm 800 °C
Temperatur Spannung
Brennpunkt des IR-21 mit einem elliptischen Reflektor
5,0 V 0,8 A
4,5 V 0,8 A
0,75 A
1,5 mm x 3,5 mm
Emisionsgrad
~ 80 %
Lebensdauer
> 3 Jahre
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 8153-405-48 helge.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Doris Rampertshammer +49 (0) 8153-405-47 d.rampertshammer@laser2000.de
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Quellen Thermische Breitband-Miniaturstrahler Miniatur 1,2 W / 4 W Infrarot Emitter in Dünnschichttechnologie Diese Infrarotstrahler weisen eine Arbeitstemperatur von T = 600 °C auf und sind im Dünnschichtverfahren hergestellt. Das emittierende Element hat eine Schichtdicke von 1,5 µm, verbunden mit einem hohen Emissionsgrad (80 %). Das lasergeschnittene Element ist für den thermischen Spektralbereich optimiert. Zur Erzielung einheitlicher, homogener Strahlungseigenschaften ist das Substrat fest auf das Trägermaterial aus Aluminiumoxid geprägt. Dieses bietet eine mechanisch stabile und thermisch variable Plattform. Die geringe thermische Masse des Emitters und seiner Umgebung erlauben eine modulierte Betriebsweise bei geringen Frequenzen. Für höhere Frequenzen muss die Serie 50 verwendet werden.
IR-40
Der Dünnschicht-Emitter ist in einem TO5 Gehäuse verbaut. Es bestehen keine gehobenen Ansprüche an die Umgebungsbedingunngen. Drei verschiedene Variationen der Bauform werden angeboten: flaches Gehäuse, Standard TO5, mit Saphirfenster
IR-40NC
Highlights
Temperatur: 600 °C Modulationsfrequenz: wenige Hertz Größe der aktiven Fläche: 1,5 mm x 1,5 mm Ausführung: mit Standardgehäuse TO5/mit flachem TO5-Gehäuse/ohne Fenster
IR-40 Temperatur Spannung Stromaufnahme Größe der aktiven Fläche Modulationsfrequenz
IR-43 600 °C
35,0 V RMS (AC/DC)
13,0 V RMS (AC/DC)
0,115 A
0,09 A
3,5 mm x 2,5 mm
1,5 mm x 1,5 mm wenige Hertz
Emisionsgrad
~ 80 %
Lebensdauer
> 3 Jahre
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 8153-405-48 helge.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Doris Rampertshammer +49 (0) 8153-405-47 d.rampertshammer@laser2000.de
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Quellen
Thermische Breitband-Miniaturstrahler
0,9 W Infrarot Emitter
in Dünnschichttechnologie Die Infrarotstrahler der Serie 50 zeichnen sich durch eine äußerst geringe thermische Masse aus. Dies erreicht man dadurch, auf einem diamantähn dass der Emitter lichen Kohlenstoffträger gelagert ist. Die Pulsbarkeit bei guter Modulationstiefe erstreckt sich bis zu 100 Hz. Eine Verwendung als Strahlquelle für Empfangseinheiten mit Quantendetektoren ist empfehlenswert. (PbS, PbSe)
IR-50
Durch den Einsatz dieser Strahlquelle erreichen Sie wesentlich bessere Betriebsparameter im Vergleich mit anderen nicht mechanisch arbeitenden Systemen. Zur werkseitig kann ein Parabolreflektor Strahlbündelung montiert werden. Ebenfalls können schützende Saphir fenster montiert werden.
Highlights
Temperatur: 500-750 °C (kurzzeitig 850 °C) Gehäuse: TO5 Leistungsaufnahme: 0,9 W Spannung: 6,5 V rms (AC/DC) Stromaufnahme: 0,135 A Modulationsfrequenz: mehr als 100 Hz Größe der aktiven Fläche: 1,5 mm x 1,5 mm
Pin-Belegung
IR-55 mit Reflektor
Leistungsdichtegewinn durch Reflektor
Modulierbarkeit der Serie 50
Bauform Temperatur
Spannung
Stromaufnahme Größe der aktiven Fläche Modulationsfrequenz Lebensdauer
IR-50
IR-55
TO5
Parabolreflektor 500-750 °C (kurzzeitig 850 °C) 6,5 V RMS (AC/DC) 0,135 A 1,5 mm x 1,5 mm über 100 Hz > 3 Jahre
www.laser2000.de
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 8153-405-48 helge.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Doris Rampertshammer +49 (0) 8153-405-47 d.rampertshammer@laser2000.de
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Detektoren Universelle IR-Photodetektoren (0.7 – 12 µm) Einführung
Mit den hier beschriebenen Single-Element Photodetektoren kann der komplette Wellenlängenbereich von 0.8 µm bis hin zu ca. 7.5 µm bzw. 12 µm abgedeckt werden. Zur Anpassung an die jeweilige Applikation werden die Detektoren in verschiedenen Bauformen und mit unterschiedlichen aktiven Flächen angeboten. Optional steht für jedes Element ein angepasster Verstärker zur Verfügung. Falls der Detektor gekühlt betrieben werden muss, können die Photodioden mit einem ein oder zweistufigen Peltierkühler oder einem Dewar kombiniert werden.
Ge-Detektoren:
Die Germanium-Detektoren sind die Standarddetektoren im Wellenlängenbereich von 0,8 - 1,8 µm und in Größen bis zu 5*5 mm verfügbar. In der gekühlten Version errei-
Anwendungsbereiche
gepulste IR Laser optische Datentechnik thermische Messtechnik (Mapping) Radiometrie NIR-FTIR IR Floureszenz Nachweis chemischer Substanzen Gasanalyse
chen sie eine sehr hohe Empfindlichkeit. Durch ihre Robustheit eignen sie sich hervorragend für die Faseroptik, Radiometrie und raue Industrieeinsätze.
Spezifikationen Parameter
Spezifikation
Wellenlänge
0.8 - 1.8
µm
Bedingung
Peak Response (typ.):
0.6 - 0.75
A/W
300 K
D* @ Peak (typ.):
6,00E+10
cm √Hz/W
300 K
1,50E+11
245 K
1,00E+12
77 K
Aktive Fläche
0.1,0.25,0.5,1.0,2.0
mm
Durchmesser
Shunt Widerstand (typ.)
0,01
MΩ
300 K
0,03
MΩ
245 K
Kapazität C (typ.)
300
pf
300 K
Dunkelstrom (typ.)
1.0 - 2.0
nA
300 K
Bandbreite (typ.):
>100
MHz
bei 250 x 250 µm
Cut-off Wellenlänge
1,8
um
300 K
Gehäuse
TO18 / TO5/TO8
300 K
TO8
245 K
KR204 Dewar
77 K
Fenstermaterial
Quarz
empf. Vorverstärker
MPA-2J
Spektrale Empfindlichkeit Ge-PD
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Gabriela Thunig +49 (0) 8153-405-43 g.thunig@laser2000.de
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Detektoren
InGaAs-Detektoren
Die InGaAs Photodioden erreichen durch den MOCVDProzess eine sehr hohe interne Quanteneffizienz von 98 99% bei einem gleichzeitig sehr kleinen Dunkelstrom und
hohem Shuntwiderstand. Der Wellenlängenbereich geht von 850 - 1700 nm und die Photodioden sind in Größen bis zu 10*10 mm verfügbar.
Parameter
Spezifikation
Einheit
Wellenlänge
0.7 - 1.7
µm
Peak Response (typ.):
1,05
A/W
300 K
D* @ Peak (typ.):
2,00E+11
cm √Hz/W
300 K
Aktive Fläche
0.1,0.25,0.5,1.0,2.0
mm
Durchmesser
Shunt Widerstand (typ.)
0.5 - 1.0
MΩ
300 K
Kapazität C (typ.)
50
pf
300 K
Dunkelstrom (typ.)
0,025
nA
300 K
Bandbreite (typ.):
>100
MHz
bei 250 x 250 µm
Cut-off Wellenlänge
1,7
um
300 K
Gehäuse
TO18 / TO5/TO8
300 K
TO8
245 K
KR204 Dewar
77 K
Fenstermaterial
Quarz
empf. Vorverstärker
MPA-2J
InAs-Detektoren:
Im Gegensatz zu anderen in diesem Bereich verwendeten Detektoren werden die InAs-Dioden photovoltaisch betrieben und erfordern keine Vorspannung. Sie sind damit die bessere Wahl für DC und niedrigfrequente
Bedingung
Anwendungen (geringeres Rauschen als PbSe, PbS und MCT). Sie besitzen außerdem ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten gegenüber optischen Impulsen und sind für Monitoranwendungen mit schnellen gepulsten Lasern geeignet.
Parameter
Spezifikation
Einheit
Wellenlänge
1.0 - 3.6
µm
Peak Response @ peak (typ.)
1
A/W
77K
0,85
A/W
245K
0,7
A/W
300K
D* (typ.)
Bedingung
1,00E+09
300K
1,00E+10
245K
3,00E+11
77K
aktive Fläche
0.1,0.25,0.5,1.0,2.0
mm
Durchmesser
Shunt Widerstand (typ.)
25
Ω
300K
0,5
MΩ
77K
100
pf
300K
100
pf
77K
Dunkelstrom (typ.)
0,01
nA
77K
Bandbreite (typ.):
40
MHz
bei 250 x 250 µm
Cut-off Wellenlänge
3,5
um
300K
3,3
um
245K
3,1
um
77K
Kapazität C (typ.)
Gehäuse
TO18 / TO5/TO8
300K
TO8
245K
KR204 Dewar
77K
Fenstermaterial
Quarz / Saphir
empf. Vorverstärker
MPA-2J
Spektrale Empfindlichkeit InGaAs-PD
Spektrale Empfindlichkeit InAs-PD
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Gabriela Thunig +49 (0) 8153-405-43 g.thunig@laser2000.de
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Detektoren
InSb-Detektoren
Diese schnellen, rauscharmen photovoltaischen Indium-Antimonid Detektoren sind im Bereich von 2-5,5 µm empfindlich. Die hohe Gleichförmigkeit der InSb-Detek-
toren macht sie ideal geeignet für alle Anwendungen im Bereich der „Thermal Imaging” Systeme. Standardmäßig werden diese Dioden bei im Dewar bei 77 K betrieben.
Parameter
Spezifikation
Einheit
Bedingung
Peak Response (typ.):
1,5
A/W
77 K
D* @ Peak (typ.):
1,00E+11
cm √Hz/W
77 K
Aktive Fläche
0.1,0.25,0.5,1.0,2.0
mm
Durchmesser
Shunt Widerstand (typ.)
0,01
M. Ω
77 K
Kapazität C (typ.)
10
pf
77 K
Dunkelstrom (typ.)
100-150
nA
300 K
Cut-off Wellenlänge
5,5
um
77 K
Bandbreite (typ.):
40
MHz
bei 250 x 250 µm
Gehäuse
KR204 Dewar
Fenstermaterial
Saphir/Kalziumflorid
empf. Vorverstärker
MPA-2J/MPA-3
77 K
Spektrale Empfindlichkeit InSb-PD
MCT-Detektoren
MCT (CdHgTe manchmal auch CMT) Dioden sind für zwei verschiedene Wellenlängenbereiche verfügbar: 25.5 µm und 5-12µm. Die maximale Empfindlichkeit bzgl. der Wellenlänge ist dabei wesentlich von der Materialzusammensetzung abhängig. Die Detektoren besitzen eine niedrige Impedanz und erfordern eine Vorspannung. Die Nachweisempfindlichkeit verbessert sich mit abnehmender Temperatur. Die meisten Dioden werden daher
bei 77K betrieben. Im Bereich zwischen 3 und 5 µm ist aber auch ein Betrieb mit einem Peltierkühler möglich. Zur Verringerung der aktiven Fläche und damit zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhälnisses, empfehlen wir die Strahlung mit Hilfe einer geeigneten Optik auf den Detektor zu fokussieren. Zur Verringerung des Einflusses der Hintergrundstrahlung kann der Blickwinkel beschränkt werden.
Parameter
Spezifikation
Einheit
Wellenlängenbereich
2-5 / 5-12
µm
Peak Response (typ.):
4
A/W
77 K
D* @ Peak (typ.):
1,50E+10
cm √Hz/W
77 K
Aktive Fläche
0.1,0.25,0.5,1.0,2.0
mm
Durchmesser
Shunt Widerstand (typ.)
250
Ω
77 K
Kapazität C (typ.)
8
pf
77 K
Dunkelstrom (typ.)
0.025 -0.050
nA
300 K
Cut-off Wellenlänge
5,5
um
77 K2 - 5.5 µm
12
um
77 K5 - 12 µm
Bandbreite (typ.):
100
MHz
bei 100 x 100 µm
Gehäuse
KR204 Dewar
77 K
Fenstermaterial
Saphir
2 - 5.5 µm
ZnSe / Ge
5 - 12 µm
empf. Vorverstärker
Bedingung
Spektrale Empfindlichkeit MCT
MPA-2B/MPA-8
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Gabriela Thunig +49 (0) 8153-405-43 g.thunig@laser2000.de
20
Rufen Sie uns an: +49 (0)8153 405-0
Detektoren Schnelle IR-Photodetektoren (1.3 – 3.8 µm) Beschreibung
Die Photodioden dieser Serien basieren auf einer GaInAsSb/GaAlAsSb Struktur (Cut-Off Wellenlänge 2.5 µm) bzw. auf einer InAs/InAsSbP Struktur (Cut-Off Wellenlänge 3.8 µm) mit einem großen Band-Gap. Durch die schnelle Responsezeit sind sie besonders zum Nachweis hochfrequent modulierter IR-Strahlung geeignet. Die Dioden können sowohl im photovoltaischen Mode, wie auch mit umgekehrter Vorspannung betrieben werden. Mit Erhöhung der Temperatur (bei Verwendung
eines Peltierkühlers) erhöht sich die Empfindlichkeit und die Cut-Off Wellenlänge wird in Richtung kürzerer Wellenlängen verschoben. Die Photodioden sind in verschiedener Größe verfügbar. Die Dioden werden standardmäßig auch mit einem TO-18 Gehäuse mit Peltierkühler und Thermistor angeboten. Optional können beide Gehäuse auch mit einem parabolischen Reflektor kombiniert werden. Die spektrale Empfindlichkeit finden Sie in der Grafik.
IBS-PD-TEC Parameter
PD24-03-TEC
PD24-03-TEC
PD24-05-TEC
PD24-05-TEC
PD36-02-TEC
PD36-02-TEC
PD36-03-TEC
PD36-03-TEC
Cut-Off wellenlänge typ. [µm]
2.32
2.40
2.32
2.40
3.7
3.80
3.7
3.80
2.5 - 3.3
2.6 - 3.4
2.5 - 3.3
2.6 - 3.4
Peakwellenlänge [µm] Temperatur [°C]
-20
22
-20
22
-20
22
-20
22
aktiver Durchmesser [µm]
300
300
500
500
200
200
300
300
Empfindlichkeit (0.9 - 2.1 µm) [A/W]
1.0 ± 0.1
1.0 ± 0.1
1.0 ± 0.1
1.0 ± 0.1
1.0 - 1.2
1.0 - 1.2
1.0 - 1.2
1.0 - 1.2
V= -0.2 V
0.1 - 0.3
1-5
0.7 - 1.2
8 - 15
20 - 50
200 - 300
40 - 90
400 - 500
V= -0.5 V
0.12 - 0.48
2-8
0.9 - 2.0
10 - 20
70 - 100
400 - 500
90 - 150
500 - 600
V= -1.0 V
0.6 - 1.0
5 - 10
1.1 - 3.0
12 - 30
Impedanz (V= -10 mV) min/typ/max [kW]
220 - 300
15 - 20
50 - 150
5 - 12
Kapazität (V=0, 1 MHz) min/typ/max [pF]
25 - 30
25 - 30
140 - 220
140 - 220
600/1100
600/1100
800/1300
800/1300
1.0/1.3
0.12/0.14
0.9/1.1
0.1/0.12
120 - 150
120 - 150
150 - 200
150 - 200
Dunkelstrom typ. [µA]
Shuntwiderstand min/typ [kW] Anstiegs-/Abfallzeit V=0V, 50 Ω min/typ/max [ns]
3-5
3-5
15 - 25
15 - 25
20 - 50
20 - 50
Detectivity D*, λp [cm √Hz/W]
(1.6 - 3.0)*1011
(4 - 7)*1010
(1.5 - 3.0)*1011
(4 - 7)*1010
(0.6 - 1.0)*1010
(1-3)*109
(0.6 - 1.0)*1010
(1-3)*109
Temperaturbereich [°C]
-40 … +50
-40 … +50
-40 … +50
-40 … +50
-40 … +50
-40 … +50
-40 … +50
-40 … +50
Gehäuse
TO-5 TEC
TO-5 TEC
TO-5 TEC
TO-5 TEC
TO-5 TEC&Th
TO-5 TEC
TO-5 TEC&Th
TO-5 TEC
Parameter
PD23-02
PD24-03
PD24-05
PD24-10
PD24-20
PD25-05
aktiver Durchmesser [µm]
200
300
500
1000
2000
500
Cut-Off wellenlänge typ. [µm]
2.30
2.40
2.40 ± 0.02
2.40 ± 0.02
2.40 ± 0.02
2.55
Empfindlichkeit (0.9 - 2.1 µm) [A/W]
1.0 ± 0.1
1.0 ± 0.1
1.0 ± 0.1
1.0 ± 0.1
1.0 ± 0.1
1.0 ± 0.1
V= -0.2 V
1.0
5
12
30
100
28
V= -0.5 V
2.0
8
20
40
150
40 @ -0.4V
V= -1.0 V
3.0
10
35
60
200
56 @ -0.6V
Impedanz (V= -10 mV) min/typ/max [kW]
30/60/100
10/30/100
1.5/3.0/10.0
0.9/4/8
0.4/0.8/1.5
1.5/2.2/3.0
Kapazität (V=0, 1 MHz) min/typ/max [pF]
20 ± 10
20/25/80
140/170/400
500/1200/2000
800/1500/5000
160/180/200
Anstiegs-/Abfallzeit (V=0, 50 W) min/typ/max [ns]
3±2
2/3/10
10/15/50
50/100/200
100/150/500
15/20/30
Detectivity D*, λp
(4-8)*1010
(2-7)*1010
(3-8)*1010
(3-8)*1010
(4-9)*1010
(1-5)*1010
Temperaturbereich [°C]
-40 … +50
-40 … +50
-40 … +50
-40 … +50
-40 … +50
-40 … +50
Gehäuse
TO-18
TO-18
TO-18
TO-18
TO-18
TO-18
V=-0.5 V, 50 Ω min/typ/max [ns]
IBS-PD
Temperatur [°C]
Dunkelstrom typ. [µA]
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Gabriela Thunig +49 (0) 8153-405-43 g.thunig@laser2000.de
Spektrale Empfindlichkeit
www.laser2000.de
21
Detektoren IR-Photodetektormodule (0.8 – 2.2 µm) Einführung
Die nachfolgend beschriebenen Detektormodule werden bevorzugt für Anwendungen im Labor, im Entwicklungsbereich oder bei der Qualitätssicherung eingesetzt. Basierend auf InGaAs Detektoren kann ein Wellenlängenbereich zwischen 800nm und 2.2 µm abgedeckt werden. Je nach Anwendung kann zwischen verschiedenen Modellen gewählt werden. So stehen Module mit hoher Empfindlichkeit für den Femtowattbereich, mit großer aktiver Fläche, als Balanced Receiver oder für den universellen Laboreinsatz zur Verfügung.
Universelle Photoreceivermodule
Die universellen IR-Photoreceivermodule zeichnen sich vor allem durch rauscharme Detektoren aus. Das Modell 2011 besitzt zusätzlich zwei einstellbare Filter und einen einstellbaren Transimpedanzverstärker. Die DC/30 Einstellung vermeidet die Überschreitung des Messbereiches bei großen DC Fluktuationen ohne schnelle Signale abzuschwächen. Der Hochpassfilter kann verwendet werden um evtl. vorhandenes Grundrauschen
(60 Hz) zu unterdrücken. Der davon unabhängige Tiefpassfilter dämpft dagegen stark verrauschte Signale. Die Verstärkung kann in 10-dB Schritten bis hin zu 90 dB eingestellt werden und ermöglicht somit die Messung im Bereich von 1 pW bis zu 10 mW optische Leistung. Das NIR-Modell 1811 zeichnet sich durch ein hervorragendes Verhältnis aus Verstärkung, Bandbreite und geringem Rauschen über den gesamten DC-125 MHz Bereich aus. Durch die hohe Transimpedanzverstärkung und die geringe NEP bietet das Modell 1811 die beste Empfindlichkeit für Signale mit Anstiegs-/Abfallzeiten von minimal 3 ns. Die 200 kHz InGaAs hohe Empfindlichkeit redu- Receiver bis 1700 nm ziert zusammen mit dem hohen Ausgangssignal den Einfluss verrauschter Quellen.
Parameter:
NFO-2011-FS
NFO-1811-FS
NFO-1811-FS-AC
Wellenlängenbereich:
900-1700 nm
900-1700 nm
900-1700 nm
Bandbreite 3 dB:
200 kHz
125 MHz
25 kHz - 125 MHz
Anstiegszeit:
2 µs
3 ns
3 ns
max. Konversionsverst.:
1.9x107 V/W
5x104 V/W
5x104 V/W
typ. max. Empfindlichkeit:
1.0 A/W
1.0 A/W @ 1550 nm
1.0 A/W @ 1550 nm
max. Transimpedanzverst.:
18.8x106 V/A
5x104 V/A
5x104 V/A
Ausgangsimpedanz:
16 Ω
50 Ω
50 Ω
NEP:
<1 pW/√Hz
min. NEP:
<0.19 pW/√Hz
2.5 pW/√Hz
2.5 pW/√Hz
cw Sättigungsleistung:
10 mW @ 1600 nm
55 µW @ 1550 nm
55 µW @ 1550 nm
max. Pulsleistung:
1W
5 mW
5 mW
Detektor:
InGaAs/PIN
InGaAs/PIN
InGaAs/PIN
Detektordurchmesser:
0.3 mm
benötigte Spannung:
2 interne 9V Batterien
optischer Eingang:
Freistrahl
0.3 mm +/- 15 VD, < 250 mA (Netzteil 0901 empfohlen) Freistrahl
0.3 mm +/- 15 Vdc, < 250 mA (Netzteil 0901 empfohlen) Freistrahl
elektrischer Ausgang:
SMA
SMA
SMA
Produktspezialist Dr. Andreas Stangassinger +49 (0) 8153-405-40 a.stangassinger@laser2000.de 1 GHz InGaAs-Receiver DC oder AC bis 1700 nm
22
Balanced InGaAsReceiver, 150 kHz
Vertriebsassistenz
Rufen Sie uns an: +49 (0)8153 405-0
Isabell Langfellner +49 (0) 8153-405-26 i.langfellner@laser2000.de
Detektoren
Großflächiger Ge-Photoreceiver NFO-2033 Durch die große aktive Fläche von ø 5 mm des Modells 2033 wird der Einfluß von Strahllageschwankungen auf die Messung wesentlich reduziert. Zur Anpassung an die jeweilige Messaufgabe kann die Verstärkung des
Moduls in drei Stufen geändert werden. Der Wellenlängenbereich erstreckt sich bis zu 1750 nm.
Parameter:
Spezifikation
Wellenlängenbereich:
800 - 1750 nm
Bandbreite 3dB:
200 kHz, 30 kHz, 30 kHz umschaltbar
Transimpedanzverstärkung:
2x103; 105; 2x106 V/A
typ. max. Empfindlichkeit:
0.8 A/W
max. Konversionsverst.:
1.6x106 V/W
Ausgangsimpedanz:
100 Ω
min. NEP:
44 pW/√Hz
cw Sättigungsleistung:
3mW
max. Leistungsdichte:
6 mW/mm²
Detektor:
Ge/PIN
Detektordurchmesser:
5 mm
Spannungsversorgung:
interne 9V Batterie
optischer Eingang:
Freistrahl
Femtowatt Photoreceiver NFO-2153 Bei niedrigster optischer Intensität des Messignals sind die Femtowatt-Photoreceiver ideal für alle Anwendungen und Messaufgaben. In Kombination mit einem Chopper und einem Lock-In Verstärker sind mit dem Modell 2153 Empfindlichkeiten im Femtowattbereich sehr einfach zu erreichen. Die Receiver besitzen eine ex-
5 mm Ge-Receiver bis 1750 nm
trem hohe Verstärkung und sind dennoch sehr einfach zu handhaben. Einsatzgebiete finden sich z.B. in der Spektroskopie oder Fluoreszenzmesstechnik. Der Wellenlängenbereich erstreckt sich von 800 - 1700 nm.
Parameter:
Spezifikation
Wellenlängenbereich:
800 - 1700 nm
Bandbreite 3 dB:
DC-750 Hz @ DC / 30-750 Hz @ AC
max. Konversionsverst.:
2x1011 V/W
typ. max. Empfindlichkeit:
1.0 A/W
Transimpedanzverst.:
2x1010 & 2x1011 V/A
Ausgangsimpedanz:
100 Ω
NEP:
< 23 fW/√Hz
cw Sättigungsleistung:
0.25 nW
max. opt. Leistung:
10 mW
Detektor:
InGaAs/PIN
Detektordurchmesser:
1.0 mm
Spannungsversorgung:
interne 9V Batterie
opt. Eingang:
Freistrahl (Faseradapter optional)
elektrischer Ausgang:
BNC
Femtowatt Receiver bis 1700 nm
Produktspezialist Dr. Andreas Stangassinger +49 (0) 8153-405-40 a.stangassinger@laser2000.de
Vertriebsassistenz Isabell Langfellner +49 (0) 8153-405-26 i.langfellner@laser2000.de
www.laser2000.de
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Detektoren
Schnelle Photoreceivermodule NFO-1623 / -1611-AC Die Nanosekunden Photodetektoren sind Detektoren mit mittlerer Verstärkung und großer Bandbreite. Sie sind ideal geeignet als Detektor für gütegeschaltete oder kontinuierliche (cw) Laser. Die große aktive Fläche und die DC-Empfindlichkeit vereinfachen die Justage extrem. Der zwischen 50 Ω und 10 kΩ umschaltbare Widerstand ermöglicht die Optimierung bzgl. der Antwortzeit oder der Empfindlichkeit.
Das Modell 1611-AC wird für Anwendungen verwendet, die sowohl 1 GHz Bandbreite, als auch 500 ps Anstiegszeit erfordern. Diese optischen Receiver bieten eine hervorragende Kombination aus Verstärkung, Bandbreite und sehr niedrigem Rauschen. Nanosekunden InGaAs-Receiver bis 1700 nm
Parameter:
NFO-1611-AC
NFO-1623
Wellenlängenbereich:
900 - 1700 nm
800 - 1700 nm
Bandbreite 3dB:
30 kHz - 1 GHz
typ. Kapazität:
0.8 pF
Anstiegszeit:
400 ps
max. Konversionsverst.:
700 V/W
typ. 1 ns
typ. max. Empfindlichkeit:
1.0 A/W
Transimpedanzverstärkung:
700 V/A
Ausgangsimpedanz:
50 Ω
min. NEP:
20 pW/√Hz
cw Sättigungsleistung:
1 mW
max. Pulsleistung:
10 mW
Detektor:
InGaAs/PIN
InGaAs/PIN
Detektordurchmesser:
0.1 mm
0.1 mm mit 1.5 mm Kugellinse
benötigte Spannung:
+/- 15 V DC, < 200 mA Netzteil 0901 empfohlen)
Interne 9V Batterie
optischer Eingang:
Freistrahl
Freistrahl
elektrischer Ausgang:
SMA
BNC
1.0 A/W umschaltbar 50 Ω / 10 kΩ / offen
Balanced Photoreceiver NFO-1617-AC / -1817 / -2017 / -2117 Die Balanced Receiver sind ideal geeignet für alle Applikationen in der FM- und Absorptionsspektroskopie oder Ellipsometrie bei denen kleine Signale detektiert werden müssen. Unter Umständen ist damit sogar der Verzicht auf einen Lock-In Verstärker möglich. Wenn durch den experimentellen Aufbau ein Referenzsignal zur Verfügung steht, wird z.B. das Intensitätsrauschen eines Lasers eliminiert. Der Balanced Receiver NFO-1817 mit 80 MHz Bandbreite ist dagegen ideal geeignet für alle Anwendungen im Bereich kohärenter Heterodyn-Nachweis inkl. DopplerLIDAR und opt. Kohärenztomographie und wenn kleine optische Signale nachgewiesen werden müssen.
1 GHz InGaAs-Receiver bis 1700 nm
Ähnlich wie in den Modellen 16x7-AC (650 / 800 MHz) subtrahieren diese Receiver den Photostrom von zwei aufeinander abgestimmten Photodioden. Das auf beiden Kanälen gleich vorhandene Intensitätsrauschen wird dadurch eliminiert und erscheint nicht als Teil des Messsignals. Jeder Unterschied zwischen den beiden Kanälen der entweder vom Referenz- oder Signaldetektor erzeugt wird, wird verstärkt und als Signal ausgegeben. Die Receiver liefern eine höhere Verstärkung als die Modelle mit größerer Bandbreite von 650 MHz bzw. 800 MHz. Die Photoreceiver können über Batterie, ein eigenes Netzteil oder das Modell 0901 (empfohlen) betrieben werden.
Produktspezialist Dr. Andreas Stangassinger +49 (0) 8153-405-40 a.stangassinger@laser2000.de
Balanced InGaAsReceiver, 150 kHz
Vertriebsassistenz Isabell Langfellner +49 (0) 8153-405-26 i.langfellner@laser2000.de
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Rufen Sie uns an: +49 (0)8153 405-0
Detektoren
Forts. Balanced Photoreceiver NFO-1617-AC / -1817 / -2017 / -2117
Balanced InGaAsReceiver, 80 MHz
Balanced InGaAsReceiver, 800 MHz
Balanced InGaAsReceiver, 10 MHz
Parameter:
NFO-1617-AC
NFO-1817-FS
NFO-2117-FS
NFO-2317-FS
Wellenlängenbereich:
900 - 1700 nm
900-1700nm
900-1700 nm
800 - 1750 nm
Bandbreite 3dB:
40 kHz - 800 MHz typ.
DC - 80 MHz
10 MHz, 5 MHz, 150 kHz
150 kHz, 30 kHz, 30 kHz
25 dB
25 dB
40 dB
80 ns
3.3 µs
18.8x106 V/W
1.6x106 V/W
1 A/W
0.8 A/W
typ. Modenunterdrückung: typ. max. Empfindlichkeit:
1.0 A/W
Anstiegszeit:
0.6 ns
max. Verstärkung:
700 V/W
1 A/W @ 1550 nm 5x104 V/W
typ. max. Empfindlichkeit: max. Transimp.verstärkung:
700 V/A
5x104 V/A
18.8x106 V/A
2x103; 105; 2x106 V/A
Ausgangsimpedanz:
50 Ω
50 Ω
16 Ω
100 Ω
min. NEP:
20 pW/√Hz
0.4 pW/√Hz
105 pW/√Hz
cw Sättingungsleistung:
1 mW
55 µW @ 1550 nm
10 mW @ 1600 nm
3 mW
5 mW @ 1550 nm
10 mW @ 1600 nm
3 mW
max. Diff.-Leistung: max. Leistung pro PD (balanced):
2 mW
5 mW @ 1550 nm
1 W (Zerstörschwelle)
6 mW/mm² (Zerstörschwelle)
Detektor:
InGaAs/PIN
InGaAs/PIN
InGaAs PIN Diode
Ge/PIN
Detektordurchmesser:
0.1 mm
0.1 mm
0.3 mm
5 mm
opt. Eingang:
Freistrahl
Freistrahl
Freistrahl
Freistrahl
el. Ausgang:
SMA
SMA
SMA
SMA
zusätzl. erf. Spannungsversorgung:
+/- 15 V DC, < 200 mA (Netzteil 0901 empfohlen)
+/- 15 V DC, < 250 mA (Netzteil 0901 empfohlen)
+/- 15 V oder 9 V Batterie (Netzteil 0901 empfohlen)
+/- 15 V oder 9 V Batterie (Netzteil 0901 empfohlen)
Photoreceiver bis 2.2 µm NFO-2034
Zur Messung von Signalen im Wellenlängenbereich von 800 – 2200 nm bieten wir das Modell 2034 an. Dieses zeichnet sich neben dem großen Wellenlängenbereich
auch durch eine große Detektorfläche von ø 1 mm und eine umschaltbare Verstärkung aus. Das elektrische Signal steht an einem BNC-Ausgang zur Weiterverarbeitung zur Verfügung.
Parameter:
Spezifikation
Wellenlängenbereich:
800 - 2200 nm
Bandbreite 3dB:
700 kHz, 90 kHz, 80 kHz umschaltbar
Transimpedanzverstärkung:
2x103; 105; 2x106 V/A
typ. max. Empfindlichkeit:
1.1 A/W
max. Konversionsverst.:
2.2x106 V/W
Ausgangsimpedanz:
100 Ω
min. NEP:
46 pW/√Hz
cw Sättigungsleistung:
2.3 mW
max. Leistungsdichte:
5 mW/mm²
Detektor:
InGaAs/PIN
Detektordurchmesser:
1 mm
Spannungsversorgung:
interne 9 V Batterie
optischer Eingang:
Freistrahl
elektrischer Ausgang:
BNC
NFO-2034 Receiver bis 2.2 µm
Produktspezialist Dr. Andreas Stangassinger +49 (0) 8153-405-40 a.stangassinger@laser2000.de
Vertriebsassistenz Isabell Langfellner +49 (0) 8153-405-26 i.langfellner@laser2000.de
www.laser2000.de
25
Messtechnik InGaAs-Spektrometer für den nahen IR-Bereich Mit den NIR-Spektrometern für den Wellenlängenbereich von 900 nm bis 1700 nm oder 2200 nm bieten wir Kompaktspektrometer basierend auf InGaAs-Detektoren an. Der Detektorhat einen integrierten thermoelektrischen Kühler, der die Diodenzeile bei -5 °C auf ±0,1 °C regelt und somit für sehr stabile und rauscharme Messwerte sorgt. Wie unsere Standardmodelle sind auch diese fasergekoppelt und sehr kompakt. Durch die Verwendung von Detektorzeilen der neuesten Generation erreichen die Geräte der STE-EPP2000-NIR Serie bislang in dieser Klasse nicht gekannte Leistungswerte. Die Stabilität der spektralen Daten ist vergleichbar mit Werten, wie sie sonst nur von weitaus aufwendigeren und langsameren scannenden Systemen bekannt waren. Einzigartig auf dem Markt sind unsere Modelle mit 1024 Elementdetektoren. Nicht zuletzt der Verzicht auf bewegte Teile und die konsequent robuste Ausführung, zusammen mit der Datenerfassung in Echtzeit prädestinieren diese Spektrometer für den Einsatz in der industriellen Online-Prozess-Analyse und -kontrolle.
Typische Anwendungen Protein und Fettgehaltbestimmung Feuchtigkeitsmessung Gasmesstechnik Spektroradiometrie Bestimmung dickerer Schichtdicken Charkterisieren von Laserdioden
Verfügbare InGaAs-Modelle Wellenlängenbereich/nm
Anzahl der Elemente
Auflösung nm . bei Eintrittsspalt
Gitter
Bestellnummer
Linien/mm
25 µm
10 µm
900-1700
512
250
3,1
1,6
STE-EPP2000-NIR-InGaAs
900-1700
1024
600
1,6
1,1
STE-EPP2000-NIR-1024-InGaAs
900-1600
512
300
2,5
1,3
STE-EPP2000-NIRb-InGaAs
1250-1575
512
600
1,3
0,6
STE-EPP2000-NIR2-InGaAs
1150-1475
512
600
1,3
0,6
STE-EPP2000-NIR2b
1530-1605
512
1200
0,8
0,4
STE-EPP2000-NIR3-HR-InGaAs
1500-1640
1024
1200
0,8
0,4
STE-EPP2000-NIR3-HR-1024-InGaAs
1500-2200
512
300
2,8
1,4
STE-EPP2000-NIRX-InGaAs
1500-2200
1024
600
1,4
1,4
STE-EPP2000-NIRX-1024-InGaAs
Die NIRX-Modelle haben 250 µm hohe Diodenelemente und sind daher nicht gut für Applikationen mit schwachem Licht, z. B. Reflexionsmessungen geeignet.
Technische Daten Dynamik
4000:1 mit 5 Dekaden
Detektor
512 oder 1024 Elemente InGaAs PDA Zeile
Detektorbereich
900-2200 nm
Elementgröße
25 x 500 µm
wählbare Kapazität
130 x 108 oder 5 x 106 Elektronen
Signal/Rausch-Verhältnis
4000:1 mit Peltierkühlung
Integrationszeiten
1 ms bis 30 s
A/D-Wandler
14-bit @ 2,5 MHz
Schnittstelle
USB-2 oder parallel
Leistungsaufnahme
2 A @ 5 VDC
Abmessungen
69 x 100 x 150 mm
Faseranschluss
SMA
benötigtes Betriebssystem
Win 9x/NT/00/XP
enthaltene Software
SpectraWiz Paket
26
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Vertriebsassistenz
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Gabriela Thunig +49 (0) 8153-405-43 g.thunig@laser2000.de
UV3
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100
C-190/850
C-250/885
C-200/1080
UV3b
NIR
VIS3
VIS4
300
400
500
C-Serie
NIR3
800
NIR2
900
NIR2 NIRX-1024 NIRX
NIR-1024 NIR
InGaAs-Serie
NIR3-HR NIR3-HR-1024
NIRb
[ nm ]
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300
NIR2b
NIR2
VIS
UVN-Serie
HR-Serie
LSR-Serie
LHR-Serie
NIR3b
NIRX-SR-1024 NIRX-SR
NIR2b
NIR3
700
NIR3b
VIS3c
VIS4b
600
NIR4
VIS3b
NIR
NIR4
Standard-Serie
UV3
200
C-220/1100
UV3
UVN-SR
UVNb
UVN
UV4
UV2
Laser 2000 GmbH - Verf端gbare Kompaktspektrometer STE-EPP2000
Messtechnik
27
Notizen
28
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Messtechnik IR-Sichtgeräte bis 2,2 µm
Relay Setup FIND-R-SCOPE
Der Einsatz von IR- und UV-Strahlung ist heute in vielen Bereichen alltäglich geworden. Dazu zählen unter anderem Industrie, Kommunikation, Forschung und Medizin. Die Strahlung des infraroten Spektrums ist ab einer Wellenlänge von ca. 750 nm und unterhalb von ca. 390 nm für das menschliche Auge nicht mehr sichtbar. Oftmals ist es jedoch zur Ausübung bestimmter Tätigkeiten (z.B. Justage von Strahlführungsoptiken) erforderlich, die Strahlung sichtbar zu machen. Hilfsmittel sind Sensorkarten oder Sichtgeräte. Je nach Wellenlängenbereich kommen verschiedene Sensormaterialien zum Einsatz. Sensorkarten eignen sich für langfristige und präzise Beobachtungen nur bedingt. Besser geeignet sind IR- bzw. UVSichtgeräte und Kameras.
FIND-R-SCOPE Serie Handsichtgerät FIND-R-SCOPE 84499
Handsichtgerät FIND-R-SCOPE 85345
Die FIND-R-SCOPE Serie besteht im wesentlichen aus drei Modellen mit unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten. Die Empfindlichkeit und Auflösung wird durch die Art des IR- bzw. UV- Konverters bestimmt. Im IR- Standardmodell 84499 wird eine Vakuum-Glasröhre verwendet, die das aufgenommene Bild mit Hilfe eines Phosphorschirms in sichtbares Licht konvertiert. Dieses Modell ist standardmäßig für einen spektralen Bereich bis 1350 nm geeignet. Optional ist auch eine Version bis 1550 nm erhältlich. Umfangreiches Zubehör wie verschiedene Objektive, Irisblenden und spektrale Filter (z.B. zur Ausblendung des sichtbaren Lichts) sind verfügbar. Wenn Bewegungsfreiheit notwendig ist, bietet sich die Helm Version des IR-FIND-RSCOPE Sichtgerätes (85050 A) an.
Produktspezialist Dr. Stefan Kremser +49 (0) 8153-405-16 s.kremser@laser2000.de
Für den UV- bis IR-Bereich wird das Modell 85300 angeboten. Es präsentiert sich baugleich mit dem Modell 84499. Die hohe Auflösung und die einfache Bedienung macht dieses Gerät zu einem idealen Hilfsmittel in jedem Laserlabor. Die Standardausführung hat eine spektrale Empfindlichkeit von 180 nm bis 1350 nm. Optional ist auch hier eine Empfindlichkeit bis 1550 nm möglich. Eine Umwandlung des Signals der Sichtgeräte 84499 und 85300 in IR- bzw. UV- Kameras ist mittels eines Signal Übertragungsadapters ("Relay coupler" 85643A)) möglich. Es können eigene CCD-Kameras mit einem CMount Gewinde angeschlossen werden oder die dargestellte CCD-Kamera 85291 verwendet werden. Den größten spektralen Einsatzbereich besitzen die Kameras 85400 / 85345. Sie sind mit Vidicon-Röhren ausgestattet und reichen je nach Version von 400 nm bis 1,8 µm bzw. bis 2,2 µm.
Handsichtgeräte FIND-R-SCOPE 84499 und 85300 Die Modelle 84499 und 85300 sind kompakte, handgehaltene IR-Sichtgerät bzw. UV- und IR- Sichtgeräte mit breiten Einsatzbereichen. Durch die große Anzahl von Zubehörteilen kann das Gerät für verschiedene Aufgaben umgerüstet werden. Der netzunabhängige Batteriebetrieb vereinfacht die Handhabung erheblich. Der Beobachtungswinkel beträgt 40° und die Abbildung des Strahlenfleckes ist 1:1. Weitere Spezifikationen s. Tabelle.
Zubehör für Modelle 84499 und 85300
Linse für Sichtbereich unter 15 cm Abstand Infrarot-Filter zur Ausblendung sichtbaren Lichts C-Mount Adapter 50 mm C-Mount Objektiv mit Iris, F: 1.3 16 mm C-Mount Objektiv mit Iris, F: 1.4 Irisblende zur Intensitätsreduzierung Adapter zum Anschluss von CCD-Kameras CCD-Kamera Montageklemme
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29
Messtechnik
IR-Kamera bis 2,2 µm FIND-R-SCOPE 85400 / 85345
Zubehör für Modelle 85400/85345
1000
Q.E.=100%
Empfindlichkeit nA/µW
Die beiden Modelle 85400 und 85345 bieten den größten Einsatzbereich und decken den Wellenlängenbereich von 400 nm bis 1800 / 2200 nm ab. Sie haben drei mögliche Arten der Bilddarstellung: Das aufgenommene Bild kann an der Kamera direkt im Sucher oder einem optionalen s/wMonitor betrachtet werden. Über den BNC-Video-Anschluss lässt sich das Bild auf einen externen Monitor übertragen. Dabei kann die Vidicon Kamera handgehalten oder auf ein Stativ montiert werden.
Typisches Spektralverhalten der IR-Kameras 85400 und 85345
100
Q.E.=10%
10 85345
Q.E.=1%
1
85400
QUANTUM EFFICIENCY=0.1%
0,1 300
500
700
900
1100
1300
1500
1700
1900
Wellenlänge nm
R-Filter zur Ausblendung sicht baren Lichts für 8, 16, 25 mm Objektive Zoom Objektiv 12,5 bis 75 mm 75 mm C-Mount Objektiv mit Irisblende 50 mm C-Mount Objektiv mit Irisblende 25 mm, F 1.4 C-Mount Objektiv mit Irisblende 16 mm, F 1.4 C-Mount Objektiv mit Irisblende 8 mm, F 1.4 C-Mount Objektiv mit Irisblende
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30
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2100
2300
Messtechnik
Einsatzgebiete der Handsichtgeräte FIND-R-SCOPE: Industrie
Lasermaterialbearbeitung Sensorik Laserjustage Kontrolle von IR-Leuchtdioden Lasersicherheit
Kommunikation
Faseroptik zur Datenübertragung
Forschung
Spektroskopie Laserjustage LIDAR-Systeme Laserscanning Mikroskopie Materialstudien Lasersicherheit
Medizin
Photokoagulation Blutzellenanalyse Laserchirurgie
Spezifikationen Modell
84499
84499-5
85300
85300-5
85400
85345
Spektrale Empfindlichkeit (nm)
350-1300
350-1550
180-1350
180-1550
400-1800
400-2200
Intensitätsspitze (nm)
800
800
300
300
700
700
Konvertersystem
Konverter-Röhre
Konverter-Röhre
Konverter-Röhre
Konverter-Röhre
Vidicon-Röhre
Vidicon-Röhre
Auflösung (Linien / mm)
70
70
60
60
550 TV-Zeilen
550 TV-Zeilen
Bilddarstellung
Grüner Phosphor
Grüner Phosphor
Grüner Phosphor
Grüner Phosphor
S/W Video
S/W Video
Ansprechzeit
Echtzeit
Echtzeit
Echtzeit
Echtzeit
60% Zeitversatz
60% Zeitversatz
Versorgung
Batterie
Batterie
Batterie
Batterie
Akku
Akku
1 - 2 Std.
1 - 2 Std.
Akku-Ladedauer Betriebsdauer der Versorgung
> 100 / 250 Std.
> 100 / 250 Std.
> 100 / 250 Std.
> 100 / 250 Std.
1 Std.
1 Std.
Standardlinse
25 mm / F:1
25 mm / F:1
25 mm / F:1
25 mm / F:1
16 mm / F:1,6
16 mm / F:1,6
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Messtechnik Sensorkarten ORANGE BLAU GRÜN UV- und insbesondere IR-Sensorkarten sind unentbehrliche Hilfsmittel in jedem optischen Labor. Sie eignen sich hervorragend zur Justierung und Sichtbarmachung von unsichtbarer Laserstrahlung.
IR-Sensorkarten
Die IR-Sensorkarten Q-11, Q-32 und Q-42 emittieren orange. Die Karte Q-16 emittiert dagegen blau/grün, hat aber ansonsten die gleichen Eigenschaften wie die Karte Q-11. Die spektralen Empfindlichkeiten der Karten sind aus dem Diagramm ersichtlich. Das Maximum der Karte Q-42 liegt bei ca. 1% der eingestrahlten Leistung. Zur Aktivierung der Karten ist nur minimal einfallende Strahlung nötig. Sämtliche Karten sind in den Versionen –R (reflektierend) bzw. –T (durchscheinend) erhältlich und haben die Standardmaße von ca. 5*5 cm. Weitere Größen sind auf Anfrage innerhalb ein bis zwei Wochen verfügbar. Die typische Auflösung aller Karten liegt bei etwa 3 Lp/mm. Zur besseren Justierung sind die Karten auch mit Fadenkreuzen lieferbar. Zwei Versionen sind erhältlich: Mit konzentrischen Kreisen (-CC) oder mit x-y Achsenmarkierungen (-AP).
Weitere Varianten
Stäbe mit einer aktiven Fläche von ca. 2*2 cm Beschichtete Glasscheiben mit einem Durchmesser von 27 mm (-IRSCR-27) Selbstklebende Folien (-ADQ) mit dem jeweiligen Phosphor (Q-11, Q-16, Q-32 oder Q-42)
Höhere Laserleistungen Für höhere Laserleistungen (Nd:YAG Laser) bis 300°C stehen Hochtemperaturkarten zur Verfügung: CQ-42 und CQ-16 mit einer aktiven Fläche von 25 mm im Durchmesser. Das Material CQ-42 benötigt trotz hoher Belastbarkeit nur 0,3 - 0,5 mW/cm2 Leistung in Tageslicht zum Leuchten.
StandardSensorkarten
CO2-Laser
Für CO2 Laser eignet sich die Karte CF-16. Zur Aktivierung dieser Karte ist eine Leistung von etwa 1 W/cm2 nötig.
Ohne
Aufla de
n!
Funktionsprinzip
Die oben beschriebenen IR-Karten funktionieren alle nach dem Prinzip des Elektroneneinfangs. Aus diesem Grunde ist ein Aufladen der Karten durch das Umgebungslicht nötig.
HochtemperaturSensorkarte
Ganz neu ist nun für Nd:YAG Laser die Karte L-IR, die auf 2-Pho tonenabsorptionen basiert und aus diesem Grunde auch in völliger Dunkelheit ohne vorheriges Aufladen funktioniert. Alle Standardausführungen (R, T, CC, AP, usw.) sind möglich).
UV-Sensorkarten
Für den UV-Bereich eignet sich die Karte U-21. Sie ist in den Versionen –T und –R erhältlich.
Sensorkarte mit Fadenkreuz
Produktspezialist Dr. Stefan Kremser +49 (0) 8153-405-16 s.kremser@laser2000.de
Verfügbare Ausführungen aller Karten -R = reflektierend -T = durchscheinend -CC = konzentrische Kreise -AP = x-y Achsenmarkierungen 32
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Messtechnik
Empfindlichkeit der Sensorkarten
Wellenlänge in µm
Bestellnummern, Spezifikationen, Preise der UV-IR Sensorkarten Bestellnummern
Artikelbeschreibung
Bereich
Emission
Min. Leistung
Aktive Fläche
Preis
Q-11-R, Q-11-T
IR-Standardkarte
700-1400 nm
orange
12 / 500 µW/cm2
51 * 51 mm2
168,00 €
Q-16-R, Q-16-T
IR-Standardkarte
700-1400 nm
blau-grün
10 / 500 µW/cm2
51 * 51 mm2
168,00 €
Q-32-R, Q-32-T
IR-Standardkarte
800-1700 nm
rot
8 / 500 µW/cm2
51 * 51 mm2
168,00 €
Q-42-R, Q-42-T
IR-Standardkarte
700-1600 nm
orange
3 / 100 µW/cm2
51 * 51 mm2
168,00 €
CQ-42-R
Hochtemp. bis 300°C
700-1600 nm
orange
<30 / <500 µW/cm2
ø 51 mm
695,00 €
CF-16-R
CO2 Laser (10,6 mm)
10,6 mm
orange
1 W/cm2
ø 51 mm
795,00 €
L-IR-R, L-IR-T
selbstleuchtend Nd:YAG
900-1100 nm
blau-grün
51 * 51 mm2
195,00 €
U-21-R, U-21- T
UV-Sensorkarte
200-500 nm
51 * 51 mm2
168,00 €
Q-xx-R, Q-xx-T
IR-Stab
je nach Phosphor wie oben
19 * 19 mm2
99,00 €
Q-xx-yy-R, Q-xx-yy-T
mit Fadenkreuz
je nach Phosphor wie oben
51 * 51 mm2
289,00 €
Q-xx-IRSCR-27
beschichtetes Glas
je nach Phosphor wie oben
ø 27 mm
249,00 €
ADQ-xx-3/4
IR-Klebefolie
je nach Phosphor wie oben
19 * 19 mm2
99,00 €
ADQ-xx-22
IR-Klebefolie
je nach Phosphor wie oben
51 * 51 mm2
168,00 €
ADQ-xx-44
IR-Klebefolie
je nach Phosphor wie oben
102 * 102 mm2
595,00 €
ADQ-xx-80
IR-Klebefolie
je nach Phosphor wie oben
203 * 254 mm2
2275,00 €
Material xx = 11, 16, 32, 42 Fadenkreuz yy = CC, AP Die Preise verstehen sich in Euro, netto, zuzüglich Versand und gesetzliche Mehrwertsteuer.
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Messtechnik Optische Gassensoren Einführung
Highlights
Neben den Komponenten wie IR-LEDs, Detektoren und Pulstreiber, werden auch fertige Gassensoren bzw. Gaszellen zum Nachweis von Wasserdampf, Kohlenwasserstoffen, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid angeboten. Die kompletten Gassensoren sind bzgl. Temperatur- und Spannungsschwankungen kompensiert und basieren auf dem Prinzip der Infrarotabsorption einzelner Wellenlängen. Sie bestehen aus der IR-LED mit einem hochfrequenten Pulsgenerator und dem entsprechenden Detektor (optional mit Vorverstärker). Ggf. kann auch ein A/D-Wandler mit Mikroprozessor zur Linearisierung der Kennlinie und Analog- und Digitalausgang integriert werden. Modell
CD5
Gas
CO2
Messbereich
0 - 5000 ppm
0-5%
0-2%
0 - 100 %
Auflösung
5 ppm
50 ppm
20 ppm
0.1 %
Genauigkeit
50 ppm
0.25 %
50 ppm
0.3 %
Leistungsaufnahme
CD20
HC5
Wellenlängen: 1.8; 2.8; 3.3 - 3.8; 4.2 und 4.8 µm Betrieb im kHz Bereich für gutes Signal-Rausch-Verhältnis Geringe Leistungsaufnahme Schmalbandige LED ohne zusätzliche Filter Kompatibel zu verschiedenen Detektoren Optional mit TEC Controller mit Schnittstelle Entwicklungsmodul mit Software
HC20
Methan
1-2.5 A (gepulst) @ 2.5 - 25 % Duty Cycle 25 - 60 mA cw @ 5V dc
Gewicht Maße
60 - 100 g (ohne Elektronik) ø 36 x 38 - 180 mm
Prinzipieller Aufbau der Gasmesszellen
OCEK Entwicklungskit Das Entwicklungskit besteht aus einer anschlussfertigen Gasmesszelle, einer Steuerplatine mit RS232 Schnittstelle und einer Software. Optional kann das System durch ein Netzteil, einen Temperaturcontroller und eine Gaszufuhr (Pumpe) ergänzt werden. Über die Software kann der LED Strom, die Pulsbreite und der Duty Cycle eingestellt werden. Es kann zwischen hoher und niedriger Verstärkung gewählt werden, gleichzeitig ist es aber auch möglich einen eigenen Operationsverstärker zu integrieren. Eine Vielzahl von Testpunkten und Einstellmöglichkeiten erlaubt es die optimale Konfiguration und die am besten geeigneten Betriebsparameter für die jeweilige Messaufgabe zu definieren.
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Messtechnik Intensitätsprofilmessung bei IR-Quellen (1 – 3,5 µm) Einführung
Eine preiswerte Alternative zur Strahlanalyse mit IR-Kameras oder IR-Vidicons stellen Strahlprofilmesssysteme auf der Basis von IR-Photodioden dar. Solche Systeme mit Einzeldetektoren zeichnen sich durch ihren hohen Dynamikbereich aus und erreichen in Kombination mit Schlitz- oder Lochblende und Schrittmotoren eine sehr hohe räumliche Auflösung. Durch den mechanischen Scanvorgang bestimmt, können diese Systeme jedoch nur bei cw- oder quasi-cw Quellen eingesetzt werden. Für diese Systeme wird daher oft auch der Begriff „Beamprofiler“ verwendet. Haupteinsatzbereiche sind hier die Vermessung von kleinen Spotdurchmessern oder die direkte Vermessung großer Emissionsquerschnitte ohne zusätzliche Abbildung. Die Anpassung an die Wellenlängenbereiche erfolgt durch Auswahl geeigneter Dioden bzw. Detektoren (Si, Ge, InGaAs, InAs). Die angebotenen Geräte basieren auf einer einheitlichen Software, die alle Systeme unterstützt.
Lineares Scanningsystem BeamScope-P7
Der Messkopf des BeamScopes eignet sich ideal für die Vermessung kleinster Spotgrößen und auch zur Bestimmung des unfokussierten Intensitätsprofils von Laserdioden, Laserdiodenarrays, LED’s und Streifenlasern. Das Hauptmerkmal des BeamScopes ist die einzigartige Messzunge des Detektors auf der sich die Schlitze und direkt dahinter auch die Detektoren befinden. Diese Messzunge bewegt sich senkrecht zur Strahlausbreitungsrichtung durch den Strahl und führt somit eine streng lineare Scanbewegung durch. Durch die lineare Bewegung ist es möglich gepulste Laser mit mittlerer bis hoher Folgefrequenz zu vermessen (> 5kHz). Die Vorteile dieses Systems liegen in der hohen Ortsauflösung und dem offenen Aufbau. Dieser erlaubt die Anpassung an verschiedenste Messaufgaben. So können auch Profile von bis zu 23 mm Breite ohne zusätzliche Abbildung direkt gescannt werden. Die Schlitze sind lithographisch hergestellt und für höchste Leistungsdichten geeignet. Ein Wechsel ist jederzeit problemlos und schell möglich.
BeamScope Scankopf mit InAs-Detektor
Die Detektoren befinden sich direkt hinter dem Schlitz, so dass das Profil unmittelbar an der Messstelle bestimmt werden kann. Eine Messung von Spotgrößen mit einem ø < 5 µm ist so ohne weiteres möglich. In der Standardkonfiguration wird XY-Schlitzen gearbeitet. Diese erlauben die gleichzeitige Messung des X- und Y-Profils mit einem Scanvorgang. Die Schlitze sind lithographisch hergestellt und für höchste Leistungsdichten geeignet. Ein Wechsel ist jederzeit problemlos und schell möglich. Durch die schmale Messzunge ermöglicht das Beamscope P7 auch Messungen an schwer zugänglichen Stellen des Strahlverlaufs. Optional kann das BeamScope auch mit einer zusätzlichen Stage zur Messung des M²-Faktors kombiniert werden. Die Ansteuerung dafür ist bereits in der Softund Hardware integriert.
Parameter:
Spezifikation BeamScope
Lasersysteme
cw, gepulst Folgefrequenz > 5kHz @ 5% Duty Cycle
Wellenlängenbereich
800 - 1800 nm @ Ge-Detektor 1.5 - 4 µm @ InAs-Detektor 190 - 1150 nm @ Si-Detektor
max. optische Leistung
6µW - 3W @ 1mm Ø und 633 nm, 5µm Schlitze
Dynamikbereich
55 dB (= 300.000 : 1)
Messbereich
0.5 µm bis 25 mm je nach Blende
Auflösung
0.5 µm oder 0.5% des Strahldurchmessers
Genauigkeit
±1 µm bzw. ±2% des Strahldurchmessers
Profile
X ; Y oder X&Y, lin. oder log. Darstellung / 2D; 3D
Profilparameter
Strahldurchmesser / Gaussfit / Ø nach 2.Momenten / Knife Edge Schwerpunkt / Elliptiziät / Strahllage
Update Rate
1-2 Hz je nach PC und Strahl
Datenanalyse
Pass/Fail, Mittelwertbildung, Standardabweichung
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Messtechnik Strahlprofilmessung mit dem BeamScope
Single-Plane Messsystem mit rotierenden Schlitzen – BeamR Das BeamR Messsystem wurde bevorzugt konzipiert für eine einfache und schnelle Messung des Intensitätsprofils von IR-Quellen. Hierbei handelt es sich um ein Scanningsystem mit rotierenden Schlitzpaaren in einer Ebene. Die Drehachse liegt in Ausbreitungsrichtung, so dass ein senkrechter Schnitt durch das Profil erfolgt. Auf dem rotierenden Schlitzträger befinden sich zwei XY-Schlitzpaare, so dass Messkopf der BeamR, BeamMap, BeamCollimate Serie beide Profile (X und Y) pro Umdrehung aufgezeichnet werden. Durch die große freie Apertur können Intensitätsverteilungen von Laser- oder LED-Quellen von maximal ø 3 mm (ø 2mm bei InAs) bis hinunter zu ø 0.5 µm gemessen werden. Da ein Wechsel der Schlitze durch den Anwender nicht möglich ist, befinden sich auf dem Träger bereits zwei XY-Schlitzpaare. Die Schlitzbreiten betragen 25 µm bzw. 2,5 µm, so dass ein automatischer Übergang zwischen ClipLevel und Knife-Edge Verfahren möglich ist. Es werden Saphir-Schlitze für hohe Leistungsdichte verwendet. Gleichzeitig sind die Schlitze extrem dünn, so dass keine Abschattung bei kleinen Spotgrößen bzw. großer Divergenz erfolgt. Der Scankopf ist drehbar, so dass der Astigmatismus leicht bestimmt werden kann.
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Messtechnik Multiplane Scanningsystem BeamCollimate für kollimierte Strahlung Einführung
Das BeamMap/BeamCollimate basiert im wesentlichen auf dem oben beschriebenen BeamR, ermöglicht jedoch durch die patentierte Multiplane-Scanning Methode die Vermessung der Kollimation, der Divergenz, des Durchmessers (nach ISO 11146) und der Lage/Richtung von kollimierten oder fokussierten (BeamMap) Diodenlasern, Faseroptiken oder anderer Strahlung in Echtzeit. Strahldurchmesser von 0,5 µm bis über 3 mm können mit dem kleinen drehbaren Messkopf direkt vermessen werden.
Messprinzip
Auf einem rotierenden Träger befinden sich mehrere XY-Schlitzpaare in unterschiedlichen Abständen von der Eintrittsöffnung. Die Drehachse des Pucks liegt in Ausbreitungsrichtung des Strahls. Durch die Messung des Strahldurchmessers und des Schwerpunktes als Funktion der Ausbreitungsrichtung, können sowohl die Divergenz als auch die Strahllage bzgl. der Z-Achse während eines Umlaufes bestimmt werden. Um eine präzise Messung
der Divergenz zu ermöglichen befindet sich die letzte Scanebene in großem Abstand von der Eintrittsöffung. Aus den XY Profilen wird die 2D- bzw. 3D-Darstellung errechnet. Um den Astigmatismus oder den M²- Faktor der anderen Achsen zu bestimmen, kann der Messkopf um die Strahlachse gedreht werden. Der jeweilige Drehwinkel wird dabei an den Profilen angezeigt. Im Fern-Feld Mode wird die Strahldivergenz und die Strahllage mit Hilfe einer Fitfunktion (kleinste Quadrate) aus dem Strahldurchmesser und der Schwerpunktslage berechnet. Im Nah-Feld Mode, d.h. in der Nähe des Waist, wird die Waistposition, der Waist selbst, die Fern-Feld Divergenz und der M²-Wert mit Hilfe eines hyperbolischen Fits berechnet. Die Genauigkeit der Messung wächst, wenn sich eine der Ebenen direkt oder in unmittelbarer Nähe zum Waist befindet.
Parameter:
BeamR
BeamCollimate
Lasersysteme:
cw, gepulst > 100 kHz, hoher Duty Cycle
cw, gepulst > 100 kHz, hoher Duty Cycle
Messebenen
1
3 oder 4
Wellenlängenbereich:
800 - 1800 nm @ Ge-Detektor
800 - 1750 nm @ InGaAs-Detektor
1.5 - 3.5 µm @ InAs-Detektor
1-3.5 µm @ InAs-Detektor
190 - 1150 nm @ Si-Detektor
190 - 1150 nm @ Si-Detektor
max. optische Leistung:
1 W gesamt (1mW/µm²)
1 W gesamt (0,5m W/µm²)
Dynamikbereich:
45 dB
37 dB
Messbereich:
ø 0.5 µm bis ø 3 mm (ø 2 mm bei InAs)
ø 0.5 µm bis ø 3 mm (ø 2 mm Bei InAs)
Auflösung:
0.1 µm / 0.05%
1 µm / 0.5%
Genauigkeit:
± 0.5 µm / ± < 2%
± 0.5 µm / ± 1%
Profile:
X ; Y oder X&Y, lin. oder log. Darstellung / 2D; 3D
X ; Y oder X&Y, lin. oder log. Darstellung / 2D; 3D
Divergenz
± 1 mrad @ ± 100 mrad
M² Faktor Profilparameter:
1 - 20, ± 10% Strahldurchmesser / Gaussfit / Ø nach 2.Momenten / Knife Edge
Strahldurchmesser / Gaussfit / Ø nach 2.Momenten / Knife Edge
Schwerpunkt / Elliptiziät / Strahllage
Schwerpunkt / Elliptiziät / Strahllage
Update Rate:
3.6 Hz
3.6 Hz
Datenanalyse:
Pass/Fail, Mittelwertbildung, Standardabweichung
Pass/Fail, Mittelwertbildung, Standardabweichung
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Profilverlauf in Ausbreitungsrichtung mit M² Faktor
www.laser2000.de
Gabriela Thunig +49 (0) 8153-405-43 g.thunig@laser2000.de
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Messtechnik
Schwarzkörperstrahler Einführung
Ein beliebiger realer Körper kann bei keiner Wellenlänge mehr thermische Strahlung aussenden als ein Schwarzer Körper, der daher eine ideale thermische Strahlungsquelle darstellt. Da sein Spektrum von keinen anderen Parametern als der Temperatur abhängt, insbesondere von keinen Materialeigenschaften, stellt er eine für zahlreiche theoretische und praktische Zwecke nützliche Referenzquelle dar. Intensität und Frequenzverteilung der von einem Schwarzen Körper ausgesandten elektromagnetischen Strahlung werden durch das Planck‘sche Strahlungsgesetz beschrieben. Mit steigender Temperatur verschiebt sich das Maximum der Frequenzverteilung zu höheren Frequenzen bzw. kürzeren Wellenlängen. Die gesamte ausgestrahlte Energie ist proportional zur vierten Potenz der absoluten Temperatur des Schwarzen Körpers. Wegen der universellen und nur von der Temperatur abhängigen Eigenschaften seiner Strahlung und weil er auf jeder Frequenz die größte bei der betreffenden Temperatur physikalisch mögliche thermische Strahlungsleistung abgibt, eignet sich der Schwarze Körper als Strahlungsreferenz. Das Verhältnis der von einem beliebigen Körper und der von einem Schwarzen Körper thermisch abgegebenen Strahlungsintensitäten ist der Emissionsgrad des Körpers. Der Emissionsgrad liegt stets zwischen 0 und 1; der ideale Schwarze Körper selbst hat den Emissionsgrad 1. Technisch realisierte Schwarzkörperstrahler erreichen nie einen Emissionsgrad von 1, es ist aber wichtig diesem Wert so nah wie möglich zu kommen. Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Doris Rampertshammer +49 (0) 8153-405-47 d.rampertshammer@laser2000.de
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Anwendungsbereiche
Schwarzkörperstrahler dienen als Grundlage für theoretische Betrachtungen und für praktische Untersuchungen elektromagnetischer Strahlung, aber auch als Referenzquelle und Kalibriermittel zur Überprüfung, zum Test und Entwicklung von Sensoren, Kameras und Materialien im industriellen und Forschungsbereich. Je nach Ausführung emittieren sie im sichtbaren (VIS), nahen (NIR), mittleren (MID-IR) und fernen (IR) Wellenlängenbereich. Kalibrierung von Sensoren Messung Test und Kalibrierung von Wärmebildkameras Test und Kalibrierung von IR-Linienscannern Kalibrierung von Focal-Plane-Arrays Referenzquelle zur Bestimmung von Nichtlinearitäten Transmissionsmessungen Messung des Emissionsvermögens Alle hier beschriebenen Modelle bestehen aus dem Strahlungskopf und einem separaten Controller. Die Bedienung erfolg über einen integrierten Touchscreen. Die Daten des Controllers können standardmäßig auch über USB-Schnittstelle ausgelesen werden. Optional wird ein IEEE488 Interface angeboten.
Highlights
Mikroprozessorgesteuerte Echtzeitregelung der Temperatur (PID) Sehr hohes Emissionsvermögen durch mikrostrukturierte Oberfläche Einfache Bedienung über Touchscreen Echtzeitanzeige der Temperatur USB-Interface, IEEE488 optional Hochtemperatur-, differentielle und großflächige Versionen als Standard kunden- bzw. anwendungsspezifische Versionen bzgl. Kühlung und Temperatur Vakuum-Temperatur Version DCN-V (+100…+200K) Radiometrische Kalibrierung im Bereich 3-5 µm oder 8-14 µm optional Spannungsversorgung: 115/230 VAC, 1 Ph, 50/60 Hz
Rufen Sie uns an: +49 (0)8153 405-0
Messtechnik RCN-Serie – HochtemperaturSchwarzkörperstrahler Die Modelle der RCN-Serie erreichen je nach Modell Temperaturen bis zu 1600°C. Die max. Apertur beträgt ø 50 mm. Sie können auf Wunsch auch mit einem Targetrad und einem optischen Chopper geliefert werden. Der Strahler kann zur unabhängigen Überprüfung und externen Kalibrierung der Cavitytemperatur optional mit einem zusätzlichen Sensor ausgerüstet werden.
Allgemeine Spezifikationen:
Emissionsgrad der Oberfläche: > 0.99 Stabilität: ± 0.05 K Anzeigeauflösung 0.1 K (SOLL- und IST-Wert)
Hochtemperatur-Schwarzkörperstrahler bis 1600°C
Modell
Apertur ø
Temp.bereich
Homogenität
Sensorgenauigkeit
Aufwärmzeit
Maße (Kopf)
Maße (Controller)
Leistungs-. aufnahme
RCN600-N05
12.5 mm
+50 …+600 °C
2 K @ 600°C
±1.5 K @ < 375°C
15 Min bis 600°C
160x137x170
4U x 19”
200 W
40 Min bis 1200°C
193x219x405
4U x 19”
850 W
40 Min bis 1200°C
276x297x405
4U x 19”
1450 W
60 Min bis 1400°C
392x363x496
4U x 19”
1800 W
60 Min bis 1600°C
540x482x601
4U x 19”
4500 W
±0.4% @ > 375°C RCN1200-N1
25 mm
+50 …+1200 °C
±4 K @ 900°C
RCN1200-N2
50 mm
+50 …+1200 °C
±5 K @ 600°C
±1.5 K @ < 375°C ±0.4% @ > 375°C ±1.5 K @ < 375°C ±0.4% @ > 375°C
RCN1400-N1
30 mm
+300 …+1400 °C
±3 K @ 900°C
±1 K @ < 1100°C ±(1+0.003(T-1100) @ > 1100°C
RCN1600-N2
40 mm
+300 …+1600 °C
±2 K @ 1600°C
±1 K @ < 1100°C ±(1+0.003(T-1100) @ > 1100°C
(1800 W stab.)
ECN-Serie – großflächige Schwarzkörperstrahler Die Schwarzkörperstrahler der ECN Serie sind großflächige Infrarot-Referenzquellen für den NIR bis hin zum fernen IR Bereich. Sie können auf Wunsch auch mit kunden- bzw. anwendungsspezifischen Targetmustern angeboten werden. Die spezielle Struktur der aktiven Oberfläche aus Mikro-Pyramiden bzw. Mikro-Kavitäten gewährleistet ein besonders gutes Emissionsvermögen und sehr hohe thermische Homogenität. Die maximale Fläche beträgt 500 x 500 mm. Die maximal erreichbare Temperatur beträgt 550°C bei 300 x 300 mm Fläche. Der Strahler kann zur unabhängigen Überprüfung und externen Kalibrierung der Cavitytemperatur optional mit einem zusätzlichen Sensor ausgerüstet werden.
Allgemeine Spezifikationen:
Emissionsgrad der Oberfläche: > 0.99 Stabilität: ± 0.01K Anzeigeauflösung 0.01 K (SOLL- und IST-Wert) Großflächiger Schwarzkörperstrahler mit 500 x 500 mm Fläche
Modell
Apertur ø
Temp.bereich
Emissionsgrad
Homogenität
Aufwärmzeit
Maße (Kopf), in mm
Maße (Controller)
Leistungs-. aufnahme
ECN100-N6
150 x 150 mm
+50 …+300 °C
>0.99
±0.5 °C @ 100°C
30 Min bis 250°C
342 x 428 x 155
3U x 19”
1000 W
ECN100-N12 300 x 300 mm
+50 …+300 °C
>0.99
±1 °C @ 100°C
30 Min bis 250°C
480 x 600 x 170
3U x 19”
2400 W
ECN100-N20 500 x 500 mm
+50 …+300 °C
>0.99
±1 °C @ 100°C
30 Min bis 250°C
694 x 820 x 300
4U x 19”
5000 W
ECN100-H6
50 x 169 mm
+300 …+550 °C
>0.98±0.02
±0.5 °C @ 100°C
40 Min bis 500°C
423 x 467 x 247
3U x 19”
2500 W
ECN100-N12 50 x 350 mm
+300 …+550 °C
>0.98±0.02
±1 °C @ 100°C
40 Min bis 500°C
618 x 677 x 340
3U x 19”
4500 W
www.laser2000.de
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Messtechnik DCN-Serie – absolute/differentielle Schwarzkörperstrahler Die Schwarzkörperstrahler der DCN-N Serie können sowohl als absolute wie auch als relative Infrarot-Referenzquellen für den NIR -bis hin zum fernen IR-Bereich eingesetzt werden. Dazu ist es möglich die aktive Oberfläche auf bis zu +100°C (optional +200°C) zu erhitzen oder mit Hilfe des integrierten TEC auf max. 20K unter die Umgebungstemperatur zu kühlen. Die maximale Fläche beträgt 300 x 300 mm, wobei auch kunden- bzw. anwendungsspezifische Geometrien möglich sind. Es stehen eine Reihe von Standardtargets (NETD, LSF/MTF, MRTD usw) zur Verfügung, die auch in einem Targetrad montiert werden können. Zur Erweiterung des Temperaturbereiches bieten wir Modelle mit Wasserkühlung oder geschlossenem Kühlkreislauf an.
Alle Schwarzkörperstrahler können mit einer Ethernet-TCP/IP-Schnittstelle ausgeliefert werden!
Großflächiger Schwarzkörperstrahler mit 500 x 500 mm Fläche
Allgemeine Spezifikationen:
Temperaturbereich: +5…+100°C absolut @ 25°C Temperaturbereich: -20…+75°C relativ @ 25°C Emissionsgrad der Oberfläche: > 0.98 ±0.02 Stabilität: ± 0.002 K Anzeigeauflösung 0.001K (SOLL- und IST-Wert) Stabilisierungszeit: < 1 Min @ ∆T < 10 K auf ±0.003 K Arbeitstemperaturbereich: +5..+45°C (Controller); -40…+70°C (Kopf)
Modell
Apertur
Homogenität . @ Umgeb. / @ 50°C
Sensorgenauigkeit . abs/diff.
Aufwärmzeit
Maße (Kopf)
Maße . (Controller)
Leistungs-. aufnahme
DCN1000-N2
50 x 50 mm
± 0.01K / 0.3 K
± 0.03K / ± 0.01 K
1 Min bis 50°C
115x198x111
3U x 19”
800 W
DCN1000-N3
75 x 75 mm
± 0.01K / 0.3 K
± 0.03K / ± 0.01 K
1 Min bis 50°C
145x198x111
3U x 19”
800 W
DCN1000-N4
100 x 100 mm
± 0.01K / 0.3 K
± 0.03K / ± 0.01 K
1 Min bis 50°C
192x215x120
3U x 19”
800 W
DCN1000-N7
180 x 180 mm
± 0.03K / 0.4 K
± 0.03K / ± 0.01 K
1 Min bis 50°C
290x465x220
4U x 19”
2500 W
DCN1000-N12
300 x 300 mm
± 0.04K / 0.4 K
± 0.03K / ± 0.01 K
1 Min bis 50°C
555x625x260
5U x 19”
3000 W
Testblenden zur Messung der MTF, LSF oder MRTD für HGH-DCN1000
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Gabriela Thunig +49 (0) 8153-405-43 g.thunig@laser2000.de
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Rufen Sie uns an: +49 (0)8153 405-0
Messtechnik DCN-L Serie – NiedrigtemperaturSchwarzkörperstrahler Durch die Kombination mit einem externen Wärmetauscher erreichen die Schwarzkörperstrahler der DCN-L Serie eine Oberflächentemperatur im Bereich von -40°C bis zu +80°C. Sie können sowohl im absoluten, wie auch im relativen Temperaturmode betrieben werden. Die Kühlflüssigkeit zirkuliert an der Rückseite der im Strahlungskopf integrierten Peltierkühler. Um Kondensation an den kalten Oberflächen zu vermeiden, können eine Reihe von speziellen Maßnahmen wie Einbau in ein mit Stickstoff gefülltes Gehäuse mit IR-Fenster, ein „Vorhang” aus Gas vor der Oberfläche oder der Anbau an eine gasgefüllte Probenkammer getroffen werden. Der absolute Temperaturbereich beträgt -40°C bis +80°C (optional auch ab -80°C).
Allgemeine Spezifikationen: Temperaturbereich: -40…+80 °C absolut @ 25°C Temperaturbereich: -60…+60 °C relativ @ 25°C Emissionsgrad der Oberfläche: > 0.96 @ 3-5 µm / > 0.97 @ 8-14 µm Stabilität: ± 0.002 K Temperaturgenauigkeit: ±0.03 K (absolut) / ± 0.01 K (relativ) Anzeigeauflösung 0.001 K (SOLL- und IST-Wert) Stabilisierungszeit: < 1.5 Min @ ∆T < 10 K auf ±0.02 K (ges. Temp.bereich: < 5 Min)
Apertur
Homogenität @ . Umgeb. / @ 50°C
Abkühlzeit . auf -20°C ± 0.2 K
Aufwärmzeit . auf +75°C ± 0.2 K
Maße (Kopf)
Maße (Controller)
Leistungs-. aufnahme
DCN1000-L2
50 x 50 mm
± 0.01K / 0.3 K
5 Min
1 Min
200x111x115
3U x 19”
3000 W
DCN1000-L3
75 x 75 mm
± 0.01K / 0.3 K
5 Min
1 Min
200x111x145
3U x 19”
3000 W
DCN1000-L4
100 x 100 mm
< 0.1K / 0.5 K
5 Min
1 Min
200x121x192
3U x 19”
3000 W
Modell
DCN-H Serie – System mit erweitertem Temperaturbereich und Ventilatorkühlung Modell
Abmessungen
Temperaturbereich
DCN1000-H-2
50 x 50 mm
-15 °C ... +150 °C
DCN1000-H-3
75 x 75 mm
± 0.01K / 0.3 K
DCN1000-H-4
100 x 100 mm
-15 °C ... +150 °C
DCN1000-H-7
180 x 180 mm
-10 °C ... +150 °C
DCN1000-H-12
300 x 300 mm
-10 °C ... +150 °C
Moderner Touch-Screen
DCN-W Serie – System mit offenem Wasserkühlkreislauf Modell
Abmessungen
Temperaturbereich
DCN1000-W-1
25 x 25 mm
-30 °C ... +100 °C
DCN1000-W-2
50 x 50 mm
-20 °C ... +100 °C
DCN1000-W-3
75 x 75 mm
-10 °C ... +100 °C
DCN1000-W-4
100 x 100 mm
-10 °C ... +100 °C
DCN1000-W-7
180 x 180 mm
-10 °C ... +100 °C
DCN1000-W-12
300 x 300 mm
-10 °C ... +100 °C
Alle Schwarzkörperstrahler können mit einer Ethernet-TCP/IP-Schnittstelle ausgeliefert werden!
www.laser2000.de
Pyramidenstruktur beim ECN
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Gabriela Thunig +49 (0) 8153-405-43 g.thunig@laser2000.de
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Messtechnik IRCol – Kollimatoren für Schwarzörperstrahler Einführung Die Off-Axis Kollimatoren der IRCOL-Serie wurden speziell zum Testen von VIS und IR-Sensoren entwickelt. Dazu kann an den Kollimator eine beliebige, geeignete VIS oder IR Lichtquelle angeschlossen werden. Das Targetrad mit 6 Positionen ist als manuelle oder motorisierte Ausführung verfügbar. Über drei verstellbare Standfüße kann der Kollimator auf die optische Achse justiert werden. Ein stabiles Metallgehäuse schützt die Optik vor Staub und mechanischen Einflüssen.
IR-Kollimator mit Targetrad
Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Anwendungsbereiche: Test und Charakterisierung von VIS-/IR-Sensoren NETD, LSF/MTF und MRTD Test FOV-Test Überprüfung der mechanischen und optischen Achsen
Highlights: Freie Apertur von 100 - 300 mm Spektralbereich VIS - IR durch Hartmetallbeschichtung der Spiegel Wechselbare Targets Hohe Reproduzierbarkeit der Targetposition am Rad Kompatibel zu DCN1000 Schwarzkörperstrahlern
Vertriebsassistenz Doris Rampertshammer +49 (0) 8153-405-47 d.rampertshammer@laser2000.de
Allgemeine Spezifikationen Kollimatordesign: Off-Axis Wellenfrontfehler: λ/2 (λ= 633 nm) Transmission: 0.94 VIS ( > 0.96 @ 1.5 – 2.5 µm / > 0.98 @ 2.5 – 14 µm) Targetrad: 6 Positionen Standardtargets: LSF/MTF, NETD, MRTD Temperatursensor: kalibrierter PT-Sensor
Modell
Brennweite
F-Zahl
FOV
Justagebereich . Azim./Elevat.
Wiederholgenauigkeit. Targetrad
Maße
IRC-150-750
762 mm
5
± 1.3°
>± 1.3° / >± 1.3°
< 40 µrad
950 x 410 x 530 mm
IRC-150-1000
1016 mm
6.7
± 1°
>± 1° / >± 1°
< 30 µrad
1200 x 410 x 530 mm
IRC-150-1500
1524 mm
10
± 0.7°
>± 0.7° / >± 0.7°
< 20 µrad
1800 x 410 x 560 mm
IRC-250-1500
1524 mm
6
± 0.7°
>± 0.7° / >± 0.7°
< 20 µrad
1800 x 530 x 370 mm
IRC-300-1500
1524 mm
5
± 0.7°
>± 0.7° / >± 0.7°
< 20 µrad
1800 x 600 x 720 mm
TermaScan - IR-Linienscanner zur Temperaturmessung Einführung
Aufbau:
Die Linienscanner der TermaScan-Reihe ermöglichen eine berührungsfreie Temperaturmessung über ein großes Gesichtsfeld an bis zu 1940 Messpunkten. Durch die Bewegung des Objektes selbst und den Scanvorgang entsteht ein hochaufgelöstes, zweidimensionales Bild. Das System kann sowohl als StandAlone Gerät, wie auch in Kombination mit einem PC betrieben werden. Es zeichnet sich durch extrem hohe thermische Empfindlichkeit und Auflösung aus.
Die IR-Strahlung des Objektes wird über einen rotierenden Spiegel mit digitaler Drehzahlsteuerung und -kontrolle auf ein optisches System gelenkt und mit Hilfe einer asphärischen Optik auf einen gekühlten (TEC) Detektor fokussiert. Bei jeder Umdrehung des Spiegels findet mit Hilfe einer internen Referenzquelle eine Kalibrierung in Echtzeit statt. Die Spannungsversorgung erfolgt über eine separate Einheit, wodurch Temperatureinflüsse, EMI usw. unterdrückt werden können.
Das Design ist modular aufgebaut und ermöglicht damit die Integration an einer Vielzahl von industriellen Prozessen, wie z.B. Glas, Kunststoff, Papier, Tabak, Stahl usw.
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Die Messwerte stehen als analoges oder digitales Signal zur Verfügung. Die Parameter wie Messbereich, Alarm-
Rufen Sie uns an: +49 (0)8153 405-0
Messtechnik
schwellen, Mittelwert, Min/Max usw. können durch den Anwender mit Hilfe einer PC -Software konfiguriert werden. Über die Messgrößen kann dann z.B. automatisch die Prozesstemperatur geregelt werden. Zusätzlich erlaubt die Software auch eine Darstellung der Temperaturverteilung und des Temperaturprofils in Echtzeit.
Highlights
Hohe Ortsauflösung von bis zu 1940 Punkten Scanrate bis zu 400 Hz FOV bis zu 140° Spektralbereich von 3 – 5 µm
Allgemeine Spezifikationen
Räumliche Auflösung @ 90% Energie: 3.5 mrad (285:1) Spektralbereich: 3 - 5 µm Temperaturbereich: bis 1400°C Messpunkte: 380 @ 60° / 1250 @ 90° / 1940 @ 140° Temperaturauflösung: < 0.05 K @ 300°C Max. 8 Ausgänge: analog 4 - 20 mA / Alarm Monitorsoftware Arbeitstemperaturbereich: -10°C … +50°C (max. +200°C mit Wasserkühlung) Produktspezialist
Modell
Scanrate
FOV
Detektor
Maße
Gewicht
SCAN-20
20 Hz
90°/opt. 140°
PbSe
215x225x70
5.2 kg
SCAN-100
100 Hz
90°/ opt. 140°
MCT
215x225x70
5.2 kg
SCAN-400
400 Hz
60°
MCT
200x206x332
21.2 kg
PyroScan – Pyrometrisches Kamerasystem Messprinzip Das Pyroscan System ist ein pyrometrisches Messgerät einer neuen Generation. Es vereint dazu eine Videokamera und zwei monoc hromatis c he Farbkameras in einem System. Im Gegensatz zu den bisherigen Systemen aus Video- Pyrometrisches Kamerasystem mit Wasserkühlung kamera und Pyrometer (Sweep), die die Temperaturverteilung lediglich an einzelnen Punkten messen konnten, ermöglicht Pyroscan 18 eine echte, ortsaufgelöste Messung. Die Videokamera liefert das traditionelle Farbbild, während die beiden monochromatischen Kameras für die Temperaturmessung zuständig sind. Dadurch, daß alle Kameras einen identischen Blickbereich besitzen, steht ein Vielfaches an Temperaturmesspunkten innerhalb des Bildes zur Verfügung. Parameter
Spezifikation
FOV
48° H x 36° V (80° x 60° optional)
Temperaturbereich
700°C … 1800°C
Farbkamera
752 x 582 Pix, PAL
SNR Farbkamera
> 46 dB
Monochromkamera
752 x 582 Pix, CCIR
SNR Monochromkamera
> 54 dB
Schnittstelle
RS-422 / Framegrabber und Steuerung
Spannungsbedarf
220 V, 50 Hz
Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 30-962778-12 h.brueggemann@laser2000.de
Vertriebsassistenz Doris Rampertshammer +49 (0) 8153-405-47 d.rampertshammer@laser2000.de
Konfiguration: Messkopf mit drei Kameras, Periskop und integr. Wasserkühlung automatisches Rückstellsystem Luftkühlung für das Sichtfenster lokal installierte Steuerbox Computer mit Software im Kontrollraum
Highlights
keine bewegten Teile innerhalb des Messkopfes zuverlässige Temperaturmessung geringer Einfluß von Staub auf die Messung Nachweis jeder Änderung in der Flamme und im Wärmetransport geeignet zur Brennerjustage Überwachung und Kontrolle beim Einsatz alternativer Brennstoffe
Pyroscan Softwareoberfläche
www.laser2000.de
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Messtechnik IR-Ulbrichtkugeln Ulbrichtkugeln haben sich in der Messtechnik als vielseitige und effektive Hilfsmittel durchgesetzt. Einige Anwendungen sind ohne deren Einsatz nicht denkbar. Grundvorraussetzung für die Funktionsweise ist der Einsatz von möglichst diffus reflektiernden Materialien für die Kugelinnenwände mit möglichst hohem Reflexionsgrad. Die Firma Labsphere blickt auf eine lange Entwicklungstradition für diese Materialien und deren Einsatz in Ulbrichtkugeln zurück. Damit eignen sich unsere Ulbrichtkugeln für alle Anwendungsbereiche, besonders auch für kritische Fälle.
Funktionsweise und Einsatzbereiche Ulbrichtkugel werden in der Regel zum homogenisieren, sowohl spektral als auch räumlich, von Strahlquellen eingesetzt. Hierbei wird die gesamte Strahlung der Lichtquelle in die Kugel eingebracht und dort durch Mehrfachreflexionen an den diffus reflektierenden Kugelinnenwänden gemischt. Diese Strahlung kann nun an einem oder mehreren Ausgängen vermessen werden. Ob das Licht dabei direkt, z. B. von einem Laser oder einer Glühlampe oder indirekt, z. B. von einer Transmissionsoder Reflexionsprobe kommt ist unbedeutend. Auf diese Weise werden u. a. Glühlampen und LEDs vermessen. Im umgekehrten Fall dient die Kugel selbst als Beleuchtungsquelle. Licht einer in oder von der Seite der Kugel angebrachten Strahlquelle wird in der Kugel nach dem gleichen Prinzip wie oben gemischt und tritt homogenisiert aus ihr aus. Dabei ist es durchaus üblich, dass als Lichtquelle wiederum eine Ulbrichtkugel – eine sogenannte Satellitenkugel – zum Einsatz kommt. Zur Anwendung kommen diese gleichförmigen Strahlquellen oder "Uniform Sources" bei allen Anwendungen, bei denen es um eine spektral und/oder räumlich gleichmäßige Ausleuchtung ankommt. Eine weitere, weit verbreitete Anwendung von Ulbrichtkugel ist Ihr Einsatz als Abschwächer, z. B. zum Bestimmen der Ausgangsleistung von Lasern. Messgeräte werden so nicht mit der gesamten Laserleistung beaufschlagt und werden dadurch nicht zerstört.
Wichtig bei allen Anwendungen ist, dass keine Strahlung direkt vom Eingang zum Ausgang der Kugel gelangt. Verhindert wird dieses durch entsprechend in die Kugel eingebrachte Schikanen. Der Durchmesser der Kugel wird primär durch das Volumen des zu vermessenden Objekts oder der homogen auszuleuchtenden Fläche bestimmt, aber auch die Lichtmenge spielt eine Rolle bei der Kugelwahl. So ist beispielsweise die Abschwächung der eingebrachten Strahlung eine Funktion des Kugeldurchmessers. Die Ausstattung der Kugel, sei es wie viele Aus- und Eingänge sie hat, oder welches Oberflächenmaterial zum Einsatz kommt, hängt individuell von der Anwendung ab, in der die Kugel zum Einsatz kommt. Ihr Ansprechpartner bei Laser 2000 hilft Ihnen gerne bei der richtigen Wahl.
Spezielle Ulbrichtkugeln Neben Ulbrichtkugeln für OEM-Anwendungen bieten wir fertig aufgebaute Kugeln für spezialisierte Anwendungen an. So gibt es gleichförmige Strahlquellen, aufgebaut aus Ulbrichtkugeln Kugeln zum Messen der Laserleistung mit speziell angeordnetem Detektor, damit sie ohne Schikane auskommen Kugeln für Transmissions- und Reflexionsmessungen mit der dafür notwendigen Portkonfiguration Sie haben speziell angeordnete Detektorports oder sind bereits für das Aufnehmen der zu vermessenden Objekte vorbereitet? Das notwendige Zubehör für die Kugeln wie Stopfen, Reduzierern, Faseradaptern, aber auch Detektoren und Messgeräte können wir aus einer Hand liefern.
Standard IR-Ulbrichtkugeln ø Zoll
Ports
Material
0°
90°
180°
Nordpol
Bestellnummer
1 2 3 4 6
3 3 3 3 3
Infragold Infragold Infragold Infragold Infragold
0,25 1 1 1,5 2,5
0,25 0,5 1 1 1
- - - - -
0,25 0,5 1 1 1
LBS-3P-GPS-010-IG LBS-3P-GPS-020-IG LBS-3P-GPS-030-IG LBS-3P-GPS-040-IG LBS-3P-GPS-060-IG
1 2 3 4 6
4 4 4 4 4
Infragold Infragold Infragold Infragold Infragold
0,25 1 1 1,5 2,5
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0,25 0,5 1 1 1
LBS-4P-GPS-010-IG LBS-4P-GPS-020-IG LBS-4P-GPS-030-IG LBS-4P-GPS-040-IG LBS-4P-GPS-060-IG
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Produktspezialist Dr.-Ing. Helge Brüggemann +49 (0) 8153-405-48 helge.brueggemann@laser2000.de
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Gabriela Thunig +49 (0) 8153-405-43 g.thunig@laser2000.de
Messtechnik USS-400-IG – Gleichförmiges IR-Strahlquellen System Einführung Das USS-400-IG ist ein sehr homogenes Beleuchtungssystem, welches speziell für den Spektralbereich vom VIS zum MIR konstruiert wurde. Das System bietet einen Strahlungsfluss hoher Intensität von 0,6 µm – 5 µm. Der einstellbare Dynamikbereich der Beleuchtungsstärke reicht über vier Zehnerpotenzen. Die Kombination aus einer Ulbrichthauptkugel und zwei kleineren Satellitenkugeln sorgt für einen hohen Flexibilitätsgrad. Eine davon ist mit einer Wolframbeleuchtung für den Bereich VIS/NIR ausgerüstet. Eine hohe Lichtintensität im Bereich SWIR/MIR wird durch einen Heizstab erreicht. Beide Lichtquellen sind mit einem justierbaren Abschwächer ausgerüstet, um eine optimale spektrale Verteilung (Balance) sowie eine Intensitätsabstimmung vornehmen zu können.
Die spektrale Strahldichte beider Lampen ist bei maximaler Beleuchtung im Bereich von 0,6 µm – 2,4 µm nach NIST kalibriert worden.
Anwendungen: Kalibrieren und Testen von VIS/NIR/MIR Sensoren Kalibrieren und Testen von CCD-Arrays, CMOS-Arrays, FPA Kalibrieren und Testen von Radiometern Produktbesonderheiten: Zwei Lichtquellen Erweiterter Spektralbereich Einstellbare Strahldichte Einstellbares Spektrum 4 Zoll Ulbrichtkugel (goldbeschichtet) Lichtaustritt über 1 ¼ Zoll Apertur Gleichförmigkeit > 98 %
Ein im System enthaltenes Netzgerät versorgt beide Lichtquellen mit einer spezifischen Stromreglung. Zur Kontrolle der Strahldichte ist ein InGaAs-Detekor integriert. Mit Hilfe der Systemsteuerung SC-5500 werden die Messwerte des Detektors in relative Stahldichtewerte umgerechnet. Selbstverständlich bietet dieses Radiometer Schnittstellen zur PC-Kommandierung (IEEE-488, RS-232C).
Vergleich möglicher Beschichtungen
INFRAGOLD™
INFRAGOLD-LF™
Spektralbereich
0.7 - 20 µm
1 - >> 20 µm
Reflektanz
94 - 95 % (1 - 16 µm)
90 - 94 % (1 - 16 µm)
Vakuumstabilität
kein Ausgasen
kein Ausgasen
Zerstörungsenergie
19.3 J/cm² (10.6 µm)
19.3 J/cm² (10.6 µm)
Allgemeine Verwendung
NIR – MIR
MIR – FIR
Herstellung
elektrochemisch beschichtet
elektrochemisch beschichtet
Vorteile
hervorragende Reflektanz chemisch stabil thermisch stabil stark diffus
stark diffus hohe Reflektanz
Hinweise
Typ. Spektralverlauf des LBS-USS-400-IG
Produktspezialist erhöhter Reinigungsaufwand
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Notizen
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