Pertanyaan terkait laser

Saya tidak pernah mendesain perangkat laser, tetapi saya telah mencoba membaca secara ekstensif tentang mereka. Saya menyadari berbagai kelas laser, dan bahaya yang terkait dengan mereka. Sebagai contoh, saya tahu tentang persyaratan untuk interlock yang mematikan emitor setiap kali case dibuka. Saya tahu laser kelas 2 harus terlihat sehingga mereka menghasut "blink reflex". Saya tahu dioda membutuhkan banyak perlindungan, dari tegangan lebih, arus lebih, ESD, dan sebagainya. Mereka membutuhkan umpan balik arus dan loop tertutup yang diatur untuk mempertahankan daya optik konstan.

Pertanyaan saya adalah:

1) Apakah benar-benar sesederhana mengambil chip drive laser dan dioda tiga terminal dari digikey dan menghubungkannya sesuai dengan lembar data? Haruskah chip drive laser dapat menangani semua mekanisme perlindungan yang diperlukan, atau adakah biasanya perangkat lain yang diperlukan untuk menangani beberapa bentuk perlindungan lainnya?

2) Apakah ada badan pengatur pusat yang melakukan pengujian untuk menentukan kelas laser apa yang Anda miliki, dan apakah produk Anda mengikuti semua peraturan yang diperlukan?

3) Apakah ada masalah yang diketahui menggunakan laser dengan serat optik plastik inti 1mm? Saya tahu bahwa POF memiliki jendela transmisi yang sangat berbeda dengan serat kaca, dan saya tahu bahwa salah satu jendela optimal ini adalah 650nm. Apakah balok tetap sempit di dalam serat, atau akan mulai bubar? Apakah masih koheren dan terkolimasi setelah melalui, katakanlah, 15 meter POF?

Untuk informasi aplikasi tambahan, ketahuilah bahwa saya tidak benar-benar membutuhkan cahaya yang koheren atau terkoordinasi (dalam hal keamanan mungkin lebih baik jika tidak koheren atau terkolimasi). Sebaliknya, yang saya butuhkan adalah sumber cahaya curah yang sangat kuat (1 mW atau lebih baik). Sumber cahaya harus dapat dihidupkan dan dimatikan, tetapi tidak perlu dimodulasi dan sumber itu sendiri tidak akan menyandikan informasi apa pun. Jadi, jika ada mungkin beberapa perangkat lain yang dapat memberikan 1 mW ke POF saya akan sangat bersedia untuk menyelidikinya, tetapi pada titik ini saya sedang menyelidiki pendekatan laser, karena sepertinya sebagian besar LED bahkan tidak mampu 500 uW. .

1) Apakah benar-benar sesederhana mengambil chip drive laser dan dioda tiga terminal dari digikey dan menghubungkannya sesuai dengan lembar data? Haruskah chip drive laser dapat menangani semua mekanisme perlindungan yang diperlukan, atau adakah biasanya perangkat lain yang diperlukan untuk menangani beberapa bentuk perlindungan lainnya?

Chip drive laser yang saya kenal lebih banyak tentang penerapan modulasi cepat pada laser daripada memberikan daya DC. Biasanya ada rangkaian daya tambahan yang dibutuhkan; dan bahwa rangkaian daya adalah tempat perlindungan biasanya dilaksanakan.

Jika Anda memiliki tipe chip drive yang berbeda, harap tautkan datasheet dalam pertanyaan Anda.

2) Apakah ada badan pengatur pusat yang melakukan pengujian untuk menentukan kelas laser apa yang Anda miliki, dan apakah produk Anda mengikuti semua peraturan yang diperlukan?

Di AS, tergantung pada produsen laser untuk mengesahkan sendiri produk mereka. Anda mungkin dapat menemukan konsultan untuk membantu Anda dengan proses itu jika Anda tidak memiliki keahlian.

3) Apakah ada masalah yang diketahui menggunakan laser dengan serat optik plastik inti 1mm? Saya tahu bahwa POF memiliki jendela transmisi yang sangat berbeda dengan serat kaca, dan saya tahu bahwa salah satu jendela optimal ini adalah 650nm.

Apakah balok tetap sempit di dalam serat, atau akan mulai bubar?

Serat adalah pandu gelombang, dan kekuatan laser akan tetap terbatas dalam inti serat. Ini akan menipis (kehilangan kekuatan jarak). Ada juga proses yang disebut dispersi yang berarti komponen daya laser yang berbeda mengambil jumlah waktu yang berbeda untuk melintasi serat --- tetapi jika Anda tidak mengganti sinyal dengan cepat itu tidak akan mempengaruhi Anda.

Sunting : Perbedaan utama antara POF dan serat gelas adalah bahwa bahkan di jendela transmisinya, POF memiliki atenuasi yang jauh lebih tinggi daripada kaca. Redaman dalam serat gelas diukur dalam sepersepuluh dari dB per km. Atenuasi dalam POF (terakhir kali saya bekerja dengannya, beberapa tahun yang lalu) diukur dalam sepersepuluh atau seluruh dB per meter.

Apakah masih koheren dan terkolimasi setelah melalui, katakanlah, 15 meter POF?

Sinyal masih akan koheren, tetapi efek dispersi yang saya sebutkan di atas dapat mengurangi panjang koherensi jika Anda telah melalui serat yang sangat panjang.

Balok keluaran akan menyimpang pada sudut yang substansial (tidak sepenuhnya terkolimasi) saat keluar dari serat. Divergensi adalah efek difraksi dan sudut berbanding terbalik dengan diameter inti serat --- artinya POF akan memiliki sudut divergensi yang lebih rendah daripada serat inti yang lebih kecil. Dalam serat multi-mode seperti POF sudut divergensi output juga tergantung pada detail konstruksi serat. Secara umum sudut divergensi keluaran akan serupa dengan sudut penerimaan input.

Saya sedang menyelidiki pendekatan laser, karena sepertinya sebagian besar LED bahkan tidak mampu 500 uW.

Tidak masalah apa yang dilakukan sebagian besar LED --- jika Anda dapat menemukan satu LED yang memenuhi kebutuhan Anda, itu sudah cukup. Dan saya pikir Anda harus dapat menemukan LED untuk menghasilkan 1 mW dan pasangan ke POF, jika Anda melihat cukup lama. Tetapi laser harus bisa melakukannya dengan lebih efisien (tapi mungkin lebih mahal).

Sunting : Perlu diketahui bahwa menggunakan LED tidak mengurangi masalah keamanan Anda. 1 mW masih 1 mW dan masih bisa berbahaya. Anda akan menginginkan tindakan pencegahan keamanan yang sama (Anda sebutkan kontrol serat terbuka) apakah Anda menggunakan laser atau LED. Peraturan belum semuanya mengikuti peningkatan kemampuan LED dalam beberapa tahun terakhir, tetapi itu tidak berarti Anda tidak boleh melindungi diri sendiri dan pengguna Anda.

• Anda tidak memerlukan LASER - sebuah LED akan melakukan apa yang Anda butuhkan, ada banyak LED yang dapat dijahit yang tersedia dan lebih mudah untuk dikendarai.

Saat Anda perhatikan bahwa Anda tidak memerlukan atribut yang disediakan LASER secara khusus, penggunaan LED akan membuat tugas Anda lebih mudah secara keseluruhan. Ada sejumlah besar LED yang dengan mudah akan melebihi kebutuhan Anda.

Asumsi: efisiensi = (Daya Radiometrik) / (input DC) tidak menjadi perhatian besar, tetapi lebih tinggi lebih baik.

Anda menyebutkan 650 nM (merah tua) jadi saya akan mulai dari sana.

Kebanyakan LED memiliki radiasi setengah daya total sudut total - 40 derajat hingga 160 derajat untuk sebagian besar yang tercantum di bawah ini dan 6 derajat dalam satu kasus. "Meluncurkan" energinya ke dalam serat optik plastik akan menghasilkan (mungkin) kehilangan energi yang cukup besar tetapi tingkat yang tersedia dibandingkan dengan targt Anda membuat kerugian seperti itu tidak memiliki konsekuensi besar. Perangkat keras spesialis tersedia untuk mengubah radiasi sudut lebar menjadi umpan optik 1mm (POF) atau 0,2mm (HCS).

Untuk memulai dengan banyak pembunuhan yang berlebihan, LED Luxeon Rebel merah tua dengan ~ = 1 Watt input akan menghasilkan 250 mW hingga 350 mW output radiometrik pada sekitar 35% - 45% efisiensi optik / DC tergantung pada model yang dipilih dan tempat sampah. Menggabungkan 1 mW ini ke dalam serat optik harus 'tidak terlalu menantang'. Dalam praktiknya tingkat daya yang jauh lebih rendah akan memadai.

Portofolio warna Luxeon Rebel & Rebel ES - lihat Tabel 1 halaman 5.

Berbagai panduan teknis yang berlaku untuk LED pemberontak Luxeon secara umum tersedia di sini

Pada ekstrem yang lain di sini adalah LED dengan "launcher" 1 mm POF integral yang menghasilkan mendekati 1 mW max OUT dari ujung 0,5 m 1 mm POF atau 5 m serat HCS 0,2 mm dengan arus LED 60 mA. Lihat Tabel dan catatan 3 pada halaman 7 dari lembar data di bawah ini. Karena itu adalah peringkat maks (maks 0,8 dBm) itu agak di bawah spesifikasi Anda, tetapi menunjukkan seberapa dapat dicapai persyaratannya

Lembar data pemancar LED Avago HFBR-1527ETZ

$ US13,67 / 1 dari Digikey

Diantara:

Advanced Photonics 950 nM emitter, 18 mW min 22 mW optical tipikal pada arus LED 50 mA. Paket SOT23. Sudut emisi 140 derajat.

Pemancar Osram 850 nM

25 mW / steradian pada 20 mA hingga 950 mW pada 1A in (120 derajat, Platinum Dragon)

Contoh - OSRAM chip FH4056, 850 nM, 44 derajat, sekitar 0,6 mW keluar per mA, <= 70 mA kontinu pada 25C derating ke ~ = 20 mA pada 85C (masih memberikan ~~ = 10 mW keluar.)

Halaman produk dan lembar data

Roithner LASER dioda - IR & UV - beberapa hal yang indah - tetapi duduk sebelum membaca harga.

Kesesuaian LED:

Tampaknya LED "merah tua" yang kuat dan kuat akan memenuhi kebutuhan Anda dengan baik. Contoh Luxeon Rebel Deep Red di bawah ini akan menyediakan beberapa Watt jika diperlukan tetapi cn dapat dioperasikan pada level daya yang jauh lebih rendah. Ini akan mewakili apa yang dapat dicapai dari LED dari pembuat LED top lainnya. (termasuk Osram, Avago, Seoul Semi, Nichia, Cree, ...)

Pada sekitar 1 mW untuk 10 mW di yang Anda harapkan ~ - 5 mW dari 20 mA LED dan pergi ke kekuatan input yang jauh lebih tinggi biaya hanya beberapa dolar.

Contoh saja - Luxeon Rebel - sekitar 1 mW optical out per mA. Ini pada 350 mA, ~ + 1 Watt dan akan sedikit lebih baik karena penurunan mA

Dan panjang gelombang sesuai kebutuhan