О выборе прецизионного светодиода

Тема в разделе 'Общий раздел', создана пользователем MAO, 24 авг 2013.

  1. MAO

    MAO Новичок

    Добрый день! Требуется подобрать светодиодный источник для коллимированного осветителя в микроскоп. Диапазон длин волн 200-470 нм, мощность не менее 40 мВт , малые собственные шумы и возможность модуляции до 1Мгц (это важно!!). Паттерн светодиода должен обеспечивать однородное поле без изображения контактов к кристаллу в пределах коллимированного пучка. Стандартные решения не подходят, тк LED источники медленные (на ThorLabs или Edmund optics), а лазерные шумят. Желательно не более $200 за кристалл, тк работа поисковая. Если на форуме уже обсуждалось - ткните носом, не ругайте :)
    С уважением,..
     
  2. Optics

    Optics Пользователь

    Если вас не устраивает шум ЛД то выход один газовый лазер + модулятор. Прецизионный лазер на 40 мВт думаю будет стоить ( если он есть) существенно боьше 200$. Хотя решение с газовым лазером и модулятором не дешевле.
    Суть требования понятна , но изложение наводит на мысль о сугубой компетенции участника. Может раскроете тайну зачем это надо?
     
  3. MAO

    MAO Новичок

    - разработка комплекса томографической оптической микроскопии 2D-срезов. Вкратце - сканирование среза объекта узким пучком излучения, формируемым щелевой диафрагмой, с последующим восстановлением 2D-изображения среза по полученным проекциям, например, преобразованием Радона. Если интересно, посмотрите http://www.findpatent.ru/patent/241/2413204.html
    - действительно, недешево и громоздко.. Сейчас работаем с дейтериевым источником, но там свои причуды -проблемы с формированием однородного поля в сечении пучка, и модулируется он не очень :(
     
  4. Sky)

    Sky) Поделил на ноль

    Забавно, "Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-ЭС" (RU)" ищет инфу в интернетах на форумах.
     
  5. Optics

    Optics Пользователь

    Даже в случае использования прецизионного п/п лазера, придется давить прыжки мод, те питать его импульсами тока определенной формы, ну и с равномерностью по сечению пучка у любого лазера все непросто там Гаусс .
    Трудно , что-то советовать не будучив теме томографии и ее требований к источнику. Ну так, да лампу монохроматор или интер. фильтр, дальше можно либо акустический либо электрооптический модулятор если чатототы модуляции должны быть выше нескольких килогерц.
     
  6. MAO

    MAO Новичок

    2 Sky): А инфу, ее-то как раз в интернетах да на форумах проще всего иногда найти... как вы, наверное, уже знаете :) Ну и с умными людьми, особенно, с которые в теме, всегда приятно пообщаться :)

    2 Optics: Именно поэтому и переходим на светодиодные источники! Но требования к источнику здесь определяются не спецификой томографических методов, а требуемым отношением "сигнал/шум" в тракте обработки сигнала. По сути, SNR определяет достижимое разрешение прибора.
     
  7. Optics

    Optics Пользователь

    Меня настораживает частота модуляции 1 Мгц. Спектр "бытовых" шумов десять или несколько больше килогерц. Высокая частота следовательно , если она действительно нужна, специфическое требование, возможно нужны короткие импульсы? Тогда возможная альтернатива ТТ лазер с диодной накачкой и модуляцией. Но это тоже недешево.
     
  8. MAO

    MAO Новичок

    Реально мне требуется возможность модуляции с частотами 450-500 кГц (стандартные частоты тракта ПЧ приемных устройств!). Для устранения шумов используется схема синхронной обработки, а усилительный тракт содержит усилители с узкополосными фильтрами (dF~10 кГц) с центральной частотой 450 кГц. Дешевые маломощные smd LED такие частоты модуляции поддерживают (проверено экспериментально), но желательна бОльшая мощность и меньший размер излучающей апертуры кристалла. Можно было бы делать низкочастотный тракт (не 500 кГц, а , к примеру, 50) , но фильтры на эти частоты получаются нетехнологичными, у них плохая АЧХ...
     
  9. Optics

    Optics Пользователь

    "Ну вы блин даете" (с)
    Всю измерительная систему подлаживать под фильтр с добротностью 45!!!
    Если у вас синхронный детектор, то заморачиваться с узкополосным фильтром какой смысл?? Синхронный детектор с легкостью обеспечивает полосу меньше 10, 1, и тд Гц
    У них не плохая АЧХ , а я склоняюсь к мысли что надо электронщика поменять ( извини те если это вы..:D) Есть старые приборы селективные вольтметры, синхронные детекторы кот выпускались в Польше Unipan, 232 и 237
    А для ясности какой у вас сейчас S/N уровень?
     
  10. MAO

    MAO Новичок

    Сбор данных выполняется в динамике - имеется массивный диск, вращающийся с постоянной скоростью, на котором закреплена апертура (щель), формирующая сканирующий луч. С учетом требуемого разрешения полоса сигнала с выхода фотодетектора получается порядка 7-10 кГц. ТОЛЬКО синхродетектор спас бы ситуацию, если измерения выполнять в статике - по точкам. Но пьезоподвижки, которые проверялись (ThorLabs и еще что-то немецкое -не помню точно изготовителя) дают гарантированную воспроизводимость отсчетов по координате в лучшем случае 1-0,5 мкм, все заявления в даташитах о нанометровых точностях - мягко говоря, враки :) (в нашем случае проверяется точность оч. просто - радоновский алгоритм восстанавливает изображение решетки тест-объекта с данным разрешением). А у пьезо приводов есть еще замечательный гистерезис... :(
    аналоговая электроника (без излучателя, только приемный тракт) вместе с синхродетектором обеспечивает около 100 дБ.. а дальше 16-битный АЦП пр-ва AD
     
  11. Optics

    Optics Пользователь

    То есть сканируется разверткой объект, и пьезо двигают объект в плоскости. Все равно мегагерцы не вылезают, Это я к тому что, механическое прерывание с источником в виде лампы накаливания должны обеспечивать хорошее отношение сигнал шум для источника.
    100 дб хорошая величина, чтобы получить 1000 надо вложить в технику в 100 раз больше денег.
    Впрямую гистерезис на шум не оказывает влияния, и эта особеность должна была быть очевидна при покупке оборудования.
    Извините, а как разрешение может влиять на полосу? Скорее сорость измерения влияет , те как быстро вы таскаете объект от точки к точке?
     
  12. MAO

    MAO Новичок

    так было в первой версии прибора. Только двигался не объект а щелевая апертура над ним (что непринципиально).
    Такой вариант рассматривался (действительно, лампа накаливания почти бесшумна!). Измерение выполнялось после каждого перемещения апертуры подвижкой. Обработка сигнала шла сразу на baseband (те, сигнал брали с выхода фотодетектора в полосе от постоянного тока до единиц Гц), как следствие - в полный рост встала проблема фликкер-шума приемника (не источника!). Плюс ошибки позиционирования от подвижек - они действуют точно так же (по такому же механизму), как действует джиттер в ЦАП-АЦП.
    Наверно, я не оч. корректно выразился. Сейчас (в актуальной версии) поток излучения от осветителя модулирован с частотой 450 кГц (чтобы не мерить на звуковых частотах, где фликкер-шум превышает полезный сигнал). При этом апертура движется по полю зрения со скоростью 1 мм/с. При заданном (ожидаемом!) разрешении 0.5 мкм на 1мм хода апертуры требуется 4000 отсчетов, что будет соответствовать полосе сигнала минимум в 4 кГц. Те, имеем несущую с частотой 450 кГц и две боковые полосы +/- 10 кГц. Обработка всего этого хозяйства ведется синхродетектором..
     
  13. Optics

    Optics Пользователь

    Этот источник - светодиоды?
    Почему все-таки вы отбросили не шумящую лампу + модулятор, частоты 40 кГц хватит для усреднения и уход от звуковых шумов гарантирован?
     
  14. MAO

    MAO Новичок

    Источник сейчас - дейтериевая (или иодная) лампа + светофильтр. Модулируется ВЧ генератор, от которого она питается. Пробовали дешевые smd светодиоды -в принципе, неплохо, но мала мощность излучения и есть рисунок контактов (неоднородный пучок после коллиматора). источник с лампой накаливания- все хорошо, но есть большие сомнения , что удастся сделать механический модулятор. Очевидно, должен быть какой-то быстровращающийся диск с отверстиями? Частота вращения великовата будет :(
     
  15. Optics

    Optics Пользователь

    Вращать не надо;) Есть такие микрокантилеверы, микробалки из металла или кремния размеры 100х20 микрон в зависимости от материала частота от нескольких килогерц до сотен килогерц. Отражение от такой колеблющейся микробалки сфокусированного пучка может быть решением проблемы. Можно посмотреть МЭМС зеркала, но у них частота поменьше.
    Если допустим не плоский профиль интенсивности по сечению пучка , то излучение более мощного диода пропустить через круглую диафрагму (сответствующего размера), изображения не будет.
     

Поделиться этой страницей