当1550nm激光源进行光束分析,每次光束穿过多个反射表面时都会发生信号损失,因此,需要具有帧求和功能的更灵敏的相机才能显示完整的光束图案、尺寸和深度。下面将示例介绍为什么1550nm光束分析需要用InGaAs相机?
我们首次测试使用 Spiricon SP620-1550 USB 摄像头进行,该摄像头由 4.4um 间距的 1600x1200 像素标准硅阵列组成,产生约 30dB 的最小动态范围。硅阵列涂有一层薄薄的专有磷光体,使像素对近红外光源的检测和成像敏感。当将光源直接成像到阵列上时,尤其是在功率为 1-2mW 的情况下,这种方法非常有效。然而,由于这种材料的灵敏度极低,几乎不可能按照本应用中的要求对离开像平面的反射光束进行成像。Spiricon CCD 相机的预期吸收曲线如图 1 所示。
初步测试的结果完全不能令人满意。无法检测或分析光束的有效图像。涂有荧光粉的 CCD 吸收率较低,因此无法通过该方法收集任何有用的数据。
然后将 Spiricon Xeva XC130 InGaAs 相机安装到光学平台上。该相机的分辨率为 320 x 256,间距为 30um,产生 68dB 的低增益。这种程度的灵敏度使相机能够检测来自直接光源或从图像平面反射的光束的非常低功率的图像,正如本应用中所需要的那样。
InGaAs 探测器在 900 至 1700 nm 之间吸收良好。
由于 XC130 相机的灵敏度显着提高,现在可以以高分辨率拍摄来自不同反射排列的光束图像。图 2 所示的夹具设置显示了带有缩小镜头的 XC130 InGaAs 相机。
在这种光学布置中,光束源朝向相机的左侧,从相机右侧的图像表面反射,回到 XC130 相机镜头的反射表面上。由于每次光束传输时都有信号损失,使用 Spiricon BeamGage Professional 光束诊断软件的 XC130 相机足以对生成的图像进行成像和分析。
来自不同光学装置的 1550 nm 光源的典型逐行图像提供了以下结果。
由于图像功率密度的变化取决于功率设置和图像平面的类型,XC130 在需要时使用帧求和功能,能够轻松地将完整的光束图案、尺寸和深度显示到以下位置:可以获得并记录准确的尺寸数据和强度值以用于项目分析。
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