Ruisarme fiberlasers

Deze waarden moeten worden beschouwd als indicatoren op serieniveau en niet als waarden die automatisch gelden voor elke golflengte of configuratie. Beschikbare prestatiegegevens omvatten ruis bij constante temperatuur van -52 dB bij 23 ± 3 °C, RMS-ruisstabiliteit van minder dan 0,2% over vier uur, vermogensstabiliteit van minder dan 0,5% en relatieve intensiteitsruis van minder dan 0,05%. Voor één ruismeting is een bandbreedte van 20 Hz tot 20 MHz opgegeven, waardoor vergelijkingen alleen geldig zijn als detectorbandbreedte, filtering, middelingstijd en omgevingscondities op elkaar zijn afgestemd. De waarde van -52 dB en de procentuele waarden gebruiken verschillende formaten en mogen zonder onderliggende meetdefinities niet worden omgerekend of vergeleken. Voor definitieve goedkeuring moeten modelspecifieke testvoorwaarden worden gebruikt die aansluiten op de werkelijke detectiebandbreedte van het instrument.

Het beschikbare low-noise bereik loopt van 360 tot 1550 nm en omvat ultraviolet, zichtbaar en infrarood gebruik. De golflengte moet eerst worden afgestemd op de absorptie- of fluorescentierespons van het monster, de gevoeligheid van de detector, het bereik van de optische coating en eventuele glasvezel- of free-space-componenten in het bundelpad. Genoemde toepassingen zijn onder meer DNA-sequencing, celsortering, spectrumanalyse, interferentiemeting, holografie, fotobewerking en biomedische systemen, maar de voorkeursgolflengte verschilt per toepassing. Uitgangsvermogen en de beschikbaarheid van specifieke glasvezellasermodellen zijn niet per golflengte gespecificeerd. Engineers moeten daarom eerst de golflengte kiezen en vervolgens voor de gekozen configuratie vermogen, lijnbreedte, polarisatie en uitgangsinterface bevestigen.

TEM00-werking en een M² lager dan 1,1 wijzen op een bijna fundamentele ruimtelijke modus en een bundel die dicht bij ideale Gaussiaanse propagatie ligt. Dit ondersteunt voorspelbare focussering, collimatie en ruimtelijke filtering, terwijl de invloed van hogere-ordemodi op het optische ontwerp wordt beperkt. Het kan ook helpen bij het koppelen aan een compatibele optische vezel, al hangt de koppelingsefficiëntie af van de numerieke apertuur, de modevelddiameter, de uitlijning en de daadwerkelijke uitgangsinterface. De opgegeven bundelkwaliteit definieert geen bundeldiameter, divergentie of astigmatisme. Die parameters moeten voor de geselecteerde golflengte worden vastgesteld voordat brandpuntsafstanden van lenzen, apertuurgroottes of optica voor vezelkoppeling definitief worden bepaald.

Er zijn twee richtingswaarden opgegeven: minder dan 5 µrad/°C en minder dan 50 µrad. Deze lijken verschillende omstandigheden weer te geven, omdat de eerste is genormaliseerd naar temperatuur en de tweede als absolute hoekwaarde wordt gepresenteerd. Deze waarden mogen niet zonder meer als direct uitwisselbaar worden beschouwd zonder kennis van de meetperiode, het temperatuurprofiel, de montageopstelling en de referentieafstand. Over een lang bundelpad kan zelfs een kleine hoekverandering de spot verplaatsen bij een apertuur, detector of interferometeringang. De installatie moet daarom gebruikmaken van een stabiele montage en een gecontroleerde thermische omgeving, gevolgd door een acceptatietest op de werkelijke propagatieafstand.

Ruiseigenschappen moeten over hetzelfde frequentievenster worden vergeleken, en 20 Hz tot 20 MHz is de opgegeven bandbreedte voor één meting op serieniveau. Een detector of acquisitieketen met een smallere bandbreedte kan een lagere geïntegreerde ruis rapporteren, terwijl een bredere of anders gefilterde keten tot een ander resultaat kan leiden. Relatieve intensiteitsruis van minder dan 0,05%, RMS-stabiliteit van minder dan 0,2% over vier uur en de waarde van -52 dB beschrijven daarom verschillende meetperspectieven en niet één onderling uitwisselbare specificatie. Een testvoorbeeld verwijst ook naar RMS-prestaties over twee uur binnen 20 Hz tot 20 MHz. Engineers moeten detector­type, elektrische bandbreedte, sampling, filtering en middeling documenteren voordat kandidaatlasers worden vergeleken.

Eén ruiswaarde is gekoppeld aan een constante temperatuur van 23 ± 3 °C, en een afzonderlijk testvoorbeeld bestrijkt temperaturen van 10 tot 35 °C. Thermische omstandigheden maken daarom deel uit van de beoordeling van ruis en richtingsstabiliteit en zijn niet slechts bijkomstig. Een laboratorium- of instrumentbehuizing moet snelle veranderingen in de omgeving, luchtstroming over de laserkop en warmteoverdracht van nabijgelegen elektronica minimaliseren. Opwarmtijd, warmteafvoer en toelaatbare basisplaattemperatuur zijn niet gedefinieerd en moeten daarom tijdens de modelspecifieke kwalificatie worden vastgesteld. Voor productieapparatuur moeten acceptatietests het beoogde bedrijfstemperatuurbereik reproduceren, terwijl zowel het optisch vermogen als de bundelpositie worden bewaakt.

Voor modelgoedkeuring is meer nodig dan de beschikbare ruis- en bundelkwaliteitswaarden op serieniveau. Onderdeelnummers, uitgangsvermogen, lijnbreedte, golflengtetolerantie, polarisatie, bundeldiameter, divergentie, elektrische ingang, koelmethode, modulatiemogelijkheden, afmetingen, connectoren, laserklasse en goedkeuringen zijn niet gespecificeerd. Deze parameters zijn van invloed op detectorverzadiging, spectrale resolutie, mechanische integratie, thermisch ontwerp, veiligheidsvoorzieningen en compatibiliteit met de beoogde optica. Ook ontbreekt bij de twee kenmerkengroepen een modelkoppeling, waardoor hun waarden niet met zekerheid aan een specifieke variant kunnen worden toegewezen. Een inkoopspecificatie moet daarom modelspecifieke technische gegevens en gedefinieerde testvoorwaarden vereisen voordat het ontwerp wordt bevroren of tot aankoop wordt overgegaan.