Spektrumanalysatoren

Validierung und Qualitätskontrolle unterstützen

Optischer Spektrumanalysator von Yokogawa unterstützt die Validierung und Qualitätskontrolle ultrakompakter Laser im sichtbaren Bereich bei Integrated Optics

Laser im sichtbaren Spektralbereich kommen in Anwendungen zum Einsatz, bei denen spektrale Qualität, Stabilität und Reproduzierbarkeit entscheidend sind. In Bereichen wie Mikroskopie, Spektroskopie, Durchflusszytometrie, Quantentechnologien und LiDAR können selbst schwache, unerwünschte Spektralkomponenten die Messgenauigkeit und Systemleistung beeinträchtigen. Eine präzise spektrale Charakterisierung ist daher sowohl in der Produktentwicklung als auch in der Fertigung unerlässlich.

Integrated Optics, ein in Litauen ansässiger Hersteller von Lasern und photonischen Komponenten, entwickelt ultrakompakte Laserquellen für wissenschaftliche und industrielle Anwendungen weltweit. Die MatchBox®-Plattform des Unternehmens ist eine konfigurierbare Familie integrationsfertiger Laser – darunter Continuous-Wave- (CW), Mehrwellenlängen- und gepulste Laser –, die Optik, Steuerelektronik und thermische Stabilisierung in einem kompakten Gehäuse von der Größe einer Streichholzschachtel vereinen.

Eine besondere Herausforderung für Integrated Optics besteht darin, schwache Spektralmoden und andere Komponenten mit geringer Intensität in unmittelbarer Nähe des Hauptlasersignals zu detektieren. Obwohl diese Komponenten deutlich schwächer sind als das Hauptemissionsmaximum, können sie auf unerwünschtes Laserverhalten oder eine verringerte spektrale Reinheit hinweisen. Zur Unterstützung sowohl der Produktentwicklung als auch der Qualitätskontrolle in der Fertigung benötigte das Unternehmen einen optischen Spektrumanalysator, der einen breiten Wellenlängenbereich abdeckt sowie hohe Wellenlängenauflösung, Empfindlichkeit und einen hohen Dynamikbereich im Nahbereich (Close-in Dynamic Range) bei gleichzeitig schnellen und reproduzierbaren Messungen bietet.

Integrated Optics entschied sich für den optischen Spektrumanalysator AQ6373E von Yokogawa, der den Wellenlängenbereich von 350 nm bis 1200 nm abdeckt. Das Gerät kommt bei der Produktion von Singlemode-Lasern, der spektralen Filterung, der Komponentencharakterisierung, der Qualitätsprüfung sowie der Entwicklung neuer Produkte zum Einsatz. Einer der wesentlichen Vorteile ist der Dynamikbereich im Nahbereich von etwa 60 dB; dies ermöglicht es Ingenieuren, schwache Spektralmoden vom dominanten Laserpeak zu unterscheiden und die spektrale Reinheit zuverlässiger zu beurteilen. Auf diese Weise lässt sich sicherstellen, dass jeder Laser die Leistungsanforderungen der jeweiligen wissenschaftlichen oder industriellen Anwendung erfüllt.

Die Empfindlichkeit des AQ6373E ermöglicht zudem Messungen bei relativ geringen optischen Eingangsleistungen, was den Testaufbau in der Fertigung vereinfacht. Die Integration einer solchen optischen Leistungsfähigkeit in eine derart kompakte Laserplattform stellt eine erhebliche technische Herausforderung dar. Da Integrated Optics intelligente Lasersysteme mit fortschrittlicher Steuerelektronik und thermischer Stabilisierung entwickelt, ist eine präzise spektrale Kalibrierung unerlässlich, um Leistung und Stabilität über einen weiten Temperaturbereich hinweg zu gewährleisten. Der optische Spektrumanalysator von Yokogawa unterstützt diese Anforderungen durch automatisierte Kalibrier- und Validierungsabläufe, die dank umfangreicher Konnektivitätsoptionen möglich sind; dies trägt zu schnellen, reproduzierbaren Messungen und einer gleichbleibenden Produktqualität bei. Der große Wellenlängenbereich ermöglicht es Integrated Optics, eine einzige Plattform für ein breites Portfolio an Laserprodukten im sichtbaren und nahinfraroten Bereich zu nutzen, wodurch die Komplexität der Messungen reduziert wird.

„Yokogawa liefert ein leistungsstarkes Gerät in Telekommunikationsqualität, dessen Leistungsmerkmale sich hervorragend für Lasermessungen im Labor eignen“, sagt Evaldas Pebreza, CEO von Integrated Optics. „Wir profitieren von der Zuverlässigkeit, die man von Telekommunikationsgeräten erwartet, und erreichen gleichzeitig die Auflösung und Empfindlichkeit, die für die Charakterisierung weitaus anspruchsvollerer Laserquellen erforderlich sind.“
Mit dem AQ6373E kann Integrated Optics schnelle, präzise und reproduzierbare Messungen durchführen, schwache Spektralkomponenten identifizieren, die spektrale Reinheit überprüfen und neue Laserdesigns bewerten.

Für Integrated Optics liegt der Hauptvorteil in der größeren Sicherheit, dass jeder Laser die anspruchsvollen Kundenanforderungen erfüllt. Der Wellenlängenbereich, der Dynamikbereich im Nahbereich und die Messzuverlässigkeit von Yokogawa unterstützen sowohl eine effiziente Qualitätskontrolle in der Produktion als auch die Entwicklung ultrakompakter, hochmoderner Laserquellen für medizinische, wissenschaftliche, industrielle und quantentechnologische Anwendungen.