Нове високостабільне джерело світла від Hamamatsu

06.11.2018

Високоякісне суперконтинуумне джерело світла – нова розробка Hamamatsu Photonics яка забезпечує освітлення еквівалентне випромінюванню ксенонових ламп високої стабільності, що дозволяє проводити вимірювання з високою точністю та роздільною здатністю.

Інженери Hamamatsu Photonics нещодавно розробили суперконтинуумне джерело світла (також зветься "SC джерело світла"), що забезпечує освітлення з дуже високою яскравістю, приблизно в 1000 разів вищою, ніж типові ксенонові лампи. В той же час воно забезпечує високу стабільність, еквівалентну стабільності ксенонових ламп, що досягнуто шляхом оптимізації вихідних умов, а також використанням оптичного волокна високої нелінійності в якості оптичного матеріалу. Це SC джерело світла орієнтоване на складну структуру напівпровідникових оптичних вимірювань. Hamamatsu буде офіційно випускати цю продукцію з весни 2019 року.

SC джерело світла було спільно розроблено дослідницькою групою проф. Норіхіко Нішізава (Norihiko Nishizawa) в Університеті Нагої, Японія, і буде демонструватись на "PHOTON FAIR 2018", що проводяться кожні 5 років в Act City Hamamatsu (Naka-ku, Hamamatsu City, Японія) з 1-го до 3-го листопада. Hamamtsu також продемонструє SC джерело світла на виставці "Photonics West 2019", яка відбудеться у Moscone центрі, Сан-Франциско (Каліфорнія, США) в лютому 2019 року.

Технологія вимірювань з використанням джерел світла та детекторів світла застосовується в широкому діапазоні застосувань, таких як промислові вимірювання та перевірки, медична діагностика, моніторинг навколишнього середовища та наукові дослідження. Для ринку інспектування напівпровідників компанія Hamamatsu Photonics розробила та реалізувала високостійкі ксенонові лампи, які випромінюють світло широкого спектру, необхідне для вимірювань напівпровідникових мікроструктур з гарною повторюваністю і точністю.

Продовження розвитку мікромініатюризації напівпровідникових пристроїв означає, що тепер існує критична потреба у високоякісних джерелах світла для ще точніших вимірювань напівпровідникових мікроструктур. Крім того, у сфері оптичної когерентної томографії (OCT: оптична когерентна томографія) для захоплення поперечних зображень живого тіла зростає попит на широкосмугові джерела світла високої яскравості для більш точного контролю за внутрішніми органами. SC джерела світла високої яскравості, які випромінюють світло широкого спектру, вже є комерційно доступними для задоволення цих потреб. Проте випромінювальний вихід із подібних джерел світла недостатньо стабільний, щоб убезпечитись від появи коливань результатів вимірювань. Ця ситуація створила вимоги до SC джерел світла з набагато вищою стабільністю.

Порівняння з іншими джерелами світла

	Ксенонова лампа	SC джерело світла	SC джерело світла
	Ксенонова лампа	інших виробників	Hamamatsu
Стабільність (%)	0,1	2	0,1
Відносна яскравість	1	1000	1000

SC джерела світла мають високу яскравість, як лазери, і призначені для випромінювання світла у широкому діапазоні довжин хвиль, як лампи. Такі джерела світла випромінюють світло високої яскравості використовуючи нелінійне явище, в якому довжина хвилі надкороткого імпульсного лазера багаторазово виводиться за дуже короткі проміжки часу, коли вона проходить через оптичне волокно з нелінійного оптичного матеріалу.

Висока стабільність SC джерела світла досягається за рахунок використання високонелінійних оптичних волокон для керування нелінійністю процесів, що виникають в нелінійному оптичному матеріалі.

Більше того, характеристики виходу ультракороткого імпульсного лазера та довжини оптичного волокна оптимізовані для досягнення відмінної стабільності, яка в 20 разів вище, ніж у комерційних доступних SC джерел світла. Hamamatsu також вдалося скоротити витрати, мінімізуючи кількість використовуваних деталей, а також подовжити термін експлуатації шляхом переробки надкороткого пульсуючого джерела лазерного світла. Використання нещодавно розробленого інженерами Hamamamtsu SC джерела світла, здатного випромінювати широкий спектр ближнього інфрачервоного світла з високою яскравістю та високою стабільністю, дозволяє проводити точні вимірювання з високою повторюваністю під час огляду конструкцій напівпровідникових приладів, які постійно зменшуються завдяки швидкому темпу мікромініатюризації. Нове SC джерело світла Hamamatsu також стане цінним інструментом для інших вимірювальних приладів із використанням технології світла та фотоніки, таких як OCT, де це допоможе отримувати більш детальні зображення.

Основні технічні характеристики

	Технічні характеристики	Одиниці
Режим лазера	одномодовий	-
Вихідна довжина хвилі	від 1250 до 2000	нм
Загальна оптична потужність	50	мВт
Стабільність світлового виходу	≦ 0.1	%
Частота освітлення	50	МГц
Діаметр вихідного волокна	φ10	мкм
Поляризаційні характеристики	лінійна поляризація	-
Вихідний роз’єм	FC/APC	-
Вимоги до живлення	змінний струм, 100	В
Потужність споживання	30	Вт

Як SC джерело світла генерує спектр суперконтинууму

Повернутися