Wide Beam Imager

Der Ophir Wide Beam Imager WB-I ist kompaktes, kalibriertes Zubehör für Kameras zur Strahlprofilmessung. Der WB-I ermöglicht es, sowohl Größe als auch Leistungsverteilung divergenter Strahlen mit einem großen Strahldurchmesser beispielsweise von VCSEL, LED oder parallelen Strahlen zu erfassen. Die Strahlen treffen auf einen 45mm durchlässigen Diffusorschirm, werden um das Achtfache reduziert und anschließend auf der Fokusebene der Kamera erneut abgebildet. VCSEL, LED und Faserlaser werden in zahlreichen sensiblen Anwendungen eingesetzt. Um die hohe Qualität der Geräte zu gewährleisten, ist es entscheidend das Strahlprofil zu analysieren, allerdings stellen die weiten, divergenten Strahlen besondere Anforderungen an das Messgerät:

  • Die Apertur eines traditionellen Strahlprofilmessgeräts sind zu klein, um den gesamtem Fokus eines großen oder divergenten Strahls zu erfassen.
  • Divergente Strahlen können mit herkömmlichen Messgeräten nicht präzise gemessen werden, da die Quanteneffizienz des Sensors sehr stark von Einfallswinkel abhängt. Das kompakte, robuste Design des tragbaren WB-I ermöglicht die Strahlprofilmessung von VCSEL- oder LED-Systemen vor Ort beim Kunden und die Nutzung in Produktionslinien oder Entwicklungslaboren.
  • Die Messung divergenter Strahlen konnte durch die Möglichkeit, Strahlen mit einem Winkel von bis zu 70° zu erfassen, deutlich verbessert werden. Bislang erfasst ein Standardsensor nur Winkel bis 15°.
  • WB-I liefert in Kombination mit der Kamera und der BeamGage Software eine Echtzeitanalyse des Strahlprofils, Änderungen in der Strahlform aufgrund unterschiedlicher Ströme werden visualisiert und können entdeckt werden.
  • Ein Satz austauschbarer Filter oder Blenden ermöglicht eine variable Abschwächung, so dass sich ein breite Palette an Lichtquellen mit unterschiedlichen Leistungen messen lassen.

Entwickelt zur Nutzung in F&E, Produktion und Service in den folgenden Bereichen: Datenübertragung, Automotive, Remote Sensing, Gesichts- und Gestenerkennung.
Typische Lichtquellen: VCSEL, LED, weite Laserstrahlen, Fasern
Typische Messungen: Fernfeld-Energieverteilung, Divergenz, LIV Sweep Test VCSEL (Strahlprofil zu Strom (A))
Das WB-I Zubehör ist in zwei Versionen erhältlich: UV-VIS-NIR (350-1100nm) oder SWIR (900-1700nm) für Anwendungen in augensicheren IR-Anwendungen. WB-I wird ohne Kamera angeboten. Um eine vollständige Lösung inklusive der BeamGage Professional Software zu erhalten, kann eine hochauflösende Kamera hinzugefügt werden.

Cameras

Application example
VCSEL energy distribution directly depends on parameters such as current, pulse width and repetition rate and temperature of the device. Therefore, it is essential to measure the angle distribution of VCSELs at various stages of the manufacturing process as well as in R&D and field service. VCSEL behavior on the LIV sweep test: VCSELs are in a so called “LED mode” when there is only a low current applied. Once the current applied to the VCSEL rises, its beam profile changes to “Laser mode”:

ModelWide Beam Imager WideBeam Imager SWIR
Wavelengths350(1)-1100nm900-1700nm
Active area(2)Ø45mmØ45mm
Beam sizes (2), (3)10mm– 45mm10mm– 45mm
Angle of incidence<70°>70°
Minimum detail(4), (5)0.5mm0.5mm
Lowest measurable signal100μW/cm²(6)3μW/cm² (With Iris fully opened at 1550nm)
Maximum power exposure CW(7)200W unlimited, 1000W for 1 minute50W unlimited time
Maximum energy exposure(8)For ns pulses 1.5J/cm²N/A
CCD recess supported4.5mm CCD recess camera17.5 mm (C-Mount)
DimensionsL=258mm X Ø57mmL=265mm X Ø57mm (Ø73mm Iris control)
Weight (with camera and support)0.5 kg (0.7 kg)0.6 kg (0.8 kg)
Part numberSP90553SP90605
Notes:(1) Camera response down to 350nm. Below this, flourescence of screen will be imaged
(2) Limited to 43 mm in Y direction by camera sensor
(3) 5mm possible with reduced accuracy
(4) For low contrast artefacts, due to blur effect (~0.8mm)
(5) Small diameter evaluation error is < 5%, decreases proportionally with increased diameter
(6) With two ND1 filters mounted on camera
(7) For WB-I: 80% of the light is diffused inside system, 20% is backward scattered, WB-I SWIR: 50% of the light is diffused inside system, 50% is backward scattered
(8) At 1.064μm. For wavelengths below 0.9μm, derate to 40% of above , for <0.4μm to 20%