Messtechnik

Für Umweltsensorik und Medizintechnik Optischer Breitband-Spektrumanalysator

Im mittleren Infrarot von 3,5 bis 5 µm ist der optische Spektrumanalysator AQ6377 von Yokogawa in der Lage das Wellenlängenspektrum von Lasern einschließlich ihrer Seitenmoden mit hoher Genauigkeit zu analysieren. Die Hersteller von Gassensorsystemen können so die Reinheit der Emissionen bewerten und die Laser genauer charakterisieren, um die besten Laser für bestimmte Anwendungen auswählen zu können.

Quantenkaskadenlaser (QCL), die zunehmend für die medizinische Spektroskopiediagnostik eingesetzt werden, arbeiten gepulst über einen sehr weiten Wellenlängenbereich. Der Spektrumanalysator bietet die Möglichkeit, stabile Messungen in diesem weiten Wellenlängenbereich durchzuführen und gepulste QCL-Signale mit geringen Wiederholungsraten auszuwerten.

Zu den Hauptmerkmalen des Geräts gehören eine Wellenlängenauflösung von 0,2 nm, eine Wellenlängengenauigkeit von ± 0,5 nm, ein Dynamikbereich von 50 dB und eine Pegelempfindlichkeit bis -60 dBm. Somit lassen sich die Nebenmoden von MWIR-Lasern visualisieren. Der weite Dynamikbereich und die hohe Empfindlichkeit wurden erreicht, indem der Einfluss von Streulicht im Monochromator verringert wurde.

Die eingebaute Kalibrierlichtquelle nutzt die natürlichen Absorptionseigenschaften von Acetylengas, um ein Wellenlängenkalibriersignal mit einer Genauigkeit von 0,6 pm liefern zu können.

Diese Quelle wird auch in Verbindung mit dem ‚optical alignment‘ verwendet; einer Funktion, um Abweichungen der optischen Achse zu kompensieren, die durch Vibrationen und Stöße während des Transports sowie durch Temperaturänderungen verursacht werden.

Zudem ermöglicht der optische Freistrahleingang den Anschluss von Singlemode-MWIR-Glasfasern und Multimode-Glasfasern (bis 400 µm) an dasselbe Gerät und liefert einen geringen und stabilen Einfügeverlust, wodurch die Wiederholbarkeit der Messung erhöht wird. Das Fehlen eines physischen Kontakts schließt auch die Möglichkeit einer Beschädigung aus, wenn Fasern verbunden werden.

Ein weiteres Merkmal des AQ6377 ist das ‚purging‘. In der MWIR-Region können spektrale Messungen stark durch die Absorption von Wasserdampf und Kohlendioxid beeinflusst werden. Die Spülfunktion reduziert den Einfluss dieser Gase erheblich, indem dem Monochromator kontinuierlich ein reines Spülgas (wie Stickstoff) zugeführt wird.

von mn

www.tmi.yokogawa.com

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