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德国Gigahertz-Optik ISD-10P-SP辐射功率测量的检测器
详情说明

一、ISD-10P-SP检测头/辐射功率测量探测器的产品特点

      ISD-10P-SP用于脉冲激光二极管和 LED 的快速时间分辨 (ns) 辐射功率测量的检测器:

        •用于测量激光功率和脉冲形状的积分球;

        •光束轮廓激光器、模式激光器或 LiDAR 激光器表征的理想选择;

        •具有低 ns 范围脉冲长度的脉冲的峰值功率和脉冲能量(以焦耳为单位)的脉冲波形;

        •根据 IEC/EN 60825-1 和 2006/25/EC(激光系统的人眼安全),可选的 7 毫米测量孔径确保人眼安全。

      ISD-10P-SP检测头侧面图

二、ISD-10P-SP检测头/辐射功率测量探测器的产品概述

      用于测距仪、环境扫描仪和图像捕获的脉冲激光二极管、LiDAR 激光器、VCSEL 和脉冲 LED 发射具有几纳秒长度的非常高峰值功率的脉冲。要测量时间分辨的脉冲形状,需要快速检测器(上升时间短)。这些通常是直径有时远小于 1 毫米的小面积光电二极管。有关使用光电二极管进行上升时间和脉冲形状测量的技术详细信息,例如可以在我们的知识门户中找到。光电二极管的小检测器区域导致计量限制: 

        •激光光斑的范围大于光电二极管的有效区域,因此无法测量辐射功率 (W)。因此,仅使用这种光电二极管无法测量辐射功率 (W)。

        •由于可能的模式(非均匀激光点),光电二极管在激光点中的位置至关重要。

        •非常小的光电二极管无法绝对校准。

        •无法校准用于将激光点聚焦在光电二极管表面上的光学附件。

        •短脉冲长度所需的光电二极管的电子布线进一步限制了校准能力。


      通过 ISD-xx-SP 系列检测器与P-9710系列或 P-21系列光度计(电流放大器)的结合,Gigahertz-Optik 提供了一种确定脉冲激光器和脉冲 LED 绝对峰值性能的方法。


      为了克服纯光电二极管的局限性,采用了一种基于小型积分球和两个互补光电二极管的技术。

ISD-10P-SP检测器示意图

示意图(1:积分球 2:测量孔径 3:第一次反射的球面 4:脉冲能量光电二极管 

5:脉冲级数光电二极管 6:2 个附加端口 7:验光计电缆 8:母 BNC 连接器示波器 9:偏置电压)


      1、功能结构

      该检测器在一个紧凑的积分球组件中集成了两个光电二极管。第一个光电二极管的上升时间很短,因此与足够快的示波器结合使用,可以测量相对时间分辨的脉冲形状(脉冲长度、半宽度、峰值功率)。第二个光电二极管测量单个脉冲或脉冲串的绝对脉冲能量(以焦耳为单位)。根据脉冲展宽法,通过 P-9710 或 P-21 系列验光仪进行评估。可以根据脉冲能量和相对脉冲形状计算绝对峰值功率。因此,可以完全表征短持续时间的光信号。 


      直径为 100 mm 的积分球提供直径为 20 mm 的测量孔径,可校准以测量绝对辐射功率 (W)。由于积分球的直径相当小,与具有较大直径的积分球相比,时间脉冲变形(积分球的脉冲拉伸效应)较小。因此,几纳秒脉冲长度的脉冲只会被轻微拉伸,并且可以以时间分辨的方式进行测量。球体本身、光电二极管和电路由高质量的 CNC 加工铝制外壳封装和屏蔽。对于较小的脉冲变形效应和较小的功率,50 mm 大ISD-5P-SP是不错的选择。对于几乎没有脉冲变形效应,ISD-1.6-SP-Vxx,直径仅为 16 毫米,非常理想。根据IEC/EN 60825-1 和 2006/25/EC,我们提供 5 毫米孔径和 7 毫米孔径的激光器,用于眼睛安全测量。


      可选示波器通过 BNC 连接器连接。验光仪通过 2 m 电缆与存储校准数据的多针连接器连接。 


      积分球还提供两个额外的端口。例如,可以连接用于测量波长的光谱仪和用于补偿通过样品在测量端口处的背反射可能产生的影响(自吸收校正)的辅助灯。我们的BTS2048 系列 高端光谱仪之一也非常适合。


      由于直径小,积分球的球面系数相对较小。因此,与 5 mm 版本相比,具有 7 mm 测量开口的版本中允许的光束发散受到额外限制。

系统图示、示波器、P-9710-2、ISD-10P-SP

系统图示、示波器、P-9710-2、ISD-10P-SP

      2、双二极管技术

      配备 Gigahertz-Optik 的双二极管技术的高速积分球提供安装在球体上的两个光电二极管。可溯源校准光电二极管准确测量总脉冲能量。第二个光电二极管正在执行脉冲的时间表征,并将作为结果提供其相对脉冲形状。将两个结果以数学方式结合起来,就可以完全表征脉冲的所有重要参数(脉冲形式、峰值功率、平均功率)。


      3、评估

      Gigahertz-Optik 提供各种具有所需“脉冲能量”测量功能的光度计,用于测量短脉冲信号的脉冲能量:

        •P-9710(版本 2):手动触发测量的单通道验光仪;

        •P-9710(第 4 版):带 TTL 触发输入的单通道验光仪,用于触发测量;

        •P-2000 : 双通道验光仪;

        •P-9801 : 八通道验光仪 ;

        •P-21:触摸屏单通道验光仪,带有用于触发测量的手动或触发输入。


      要评估时间分辨脉冲形状,用户必须提供足够快的示波器。   


      4、校准

      脉冲能量检测器光谱灵敏度的出厂校准由 Gigahertz Optik GmbH的 ISO/IEC 17025光辐射测量校准实验室执行。脉冲展宽法的原理允许在 CW 操作中校准检测器。 CW 校准是完全可追溯的。  


      5、应用

      例如,可以在脉冲激光二极管、LiDAR 激光器、VCSEL 和脉冲 LED 的开发和质量保证(在线和在线)以及此类光源的最终应用中找到检测器的应用领域。

ISD-10P-SP测量布置示意图

测量布置示意图(1:ISD-10P-SP 2:示波器 3:P-9710-4 4:偏置电压 5:TTL信号触发输入


三、ISD-10P-SP检测头/辐射功率测量探测器的产品规格

事项描述事项描述
简短描述ISD-10P-SP检测器用于测量脉冲激光器和脉冲LED的时间强度过程和辐射功率的探测器。结合验光仪 P-21、P-9710-2 和 P-9710-4 以及快速示波器,可以确定脉冲激光器和脉冲 LED 的绝对峰值性能。主要特点ISD-10P-SP为紧凑型测量头,直径为 100 mm 的积分球。Si光电二极管表示辐射功率,时间强度曲线表示ns范围内的脉冲长度。
测量范围峰值功率高达 7500 W(快速光电二极管,脉冲),典型值 100 W(用于绝对测量的慢速光电二极管),光谱灵敏度范围 400 nm 至 1100 nm。典型应用例如,ISD-10P-SP探测器的应用领域可以在脉冲激光二极管和脉冲LED的开发和质量保证(在线和在线)中找到。此外,在上述脉冲激光二极管和脉冲LED的应用背景下的测量任务中。
校准光电二极管辐射功率光谱灵敏度的工厂校准。可追溯至 PTB 校准标准。端口大小20 毫米
最大辐射功率(峰值)快速光电二极管:通常为 7500 W(@ 950 nm,脉冲)。最大信号电流1 mA(用于绝对测量的光电二极管)
典型响应性

8.4 μA/W @900 nm

(慢速光电二极管)

光谱范围(400 - 1100) 纳米
上升时间

用于脉冲形状测量的光电二极管:<1 ns

用于绝对信号的光电二极管:100 ns

温度范围

应用: (10 至 30) ° C

储存: (-10 至 50) ° C

湿度设备不得暴露在高湿度下。范围 20% ~ 70% RH 不凝结。
记录器时钟时间

典型脉冲测量:

ISD-10P-SP探测器的典型脉冲测量






四、ISD-10P-SP检测头/辐射功率测量探测器可配置为

产品型号产品描述
P-9710用于测量连续辐射、单脉冲辐射和调制辐射的高端验光仪。
P-21多用途触摸屏验光仪,用于测量任何光度和辐射应用中的连续辐射、单脉冲辐射和调制辐射。


五、ISD-10P-SP检测头/辐射功率测量探测器的同类产品

产品型号产品描述
ISD-1.6-SP-Vxx用于脉冲激光二极管和 LED 的快速时间分辨 (ns) 辐射功率测量的检测器。
ISD-5P-SP用于脉冲激光二极管和 LED 的快速、时间分辨 (ns) 辐射功率测量的光功率计检测器。


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