Зачем использовать импульсное излучение?
Полупроводниковый лазер излучает свет с помощью возбуждающего тока. Этот возбуждающий ток заставляет полупроводниковый лазерный чип выделять тепло, что приводит к изменению выходной длины волны и потенциально повреждает лазер. Чтобы избежать подобных проблем, широко используется импульсное (прерывистое) излучение света. Кроме того, промышленным лазерам высокой мощности может потребоваться некоторое время для накопления энергии, прежде чем энергия будет высвобождена в виде короткого импульса. Режимы работы этих лазеров рассчитаны с учетом частоты повторения и коэффициента полезного действия, которые зависят от области применения. Чтобы точно измерить импульсный свет с помощью оптического анализатора спектра Yokogawa, необходимо понимать принципы работы и выбрать соответствующий метод измерения и настройки параметров.
Общие проблемы измерения импульсного излучения
Анализатор спектра Yokogawa производит выборку и измеряет общую мощность определенного сегмента длины волны при развертке длины волны и отображает ее в виде оптического спектра. Обычно предполагается, что оптический входной сигнал остается постоянным во время развертки длины волны анализатора спектра. Другими словами, включение или выключение оптического входного сигнала во время развертки не ожидается. Поэтому, если метод измерения анализатора спектра и настройки условий не подходят для работы в режиме импульсного освещения, измеренный спектр может казаться сегментированным или прерывистым, как показано на рисунке.
Измерение импульсного излучения анализаторами спектра Yokogawa
В зависимости от условий работы импульсного источника света, анализаторы спектра Yokogawa предлагают три метода измерения: измерение среднего по времени спектра (time average), синхронизация измерений по внешнему сигналу (external trigger) и измерение с удержанием пика (peak hold).
• Измерение среднего по времени спектра: Усредненная мощность импульсного излучения измеряется как мощность светового спектра. Метод можно использовать даже при небольшой длительности импульса.
• Синхронизация измерений по внешнему сигналу: При подаче импульсного сигнала от источника света в качестве внешнего электрического сигнала запуска, синхронизированного с оптическим импульсом, на анализаторе спектра регистрируется пиковое значение оптического импульса. Длительность измеряемого импульса составляет 50 мкс или более.
• Измерение с удержанием пика: Фиксируется пиковое значение внутри повторяющегося цикла оптического импульса. Измеряемая длительность импульса составляет 100 мкс или более.
*Методы «external trigger» и «peak hold» недоступны в режимах HIGH1, HIGH2 и HIGH3 AQ6375, AQ6376 и AQ6377, при использовании режима "CHOP“ с высоким динамическим диапазоном.
Применимо для серий анализаторов спектра Yokogawa AQ6370/AQ6360.