TOKYO BOEKI - эксклюзивный дистрибьютор Nanophoton Co. в России и СНГ
+7 (495) 223-40-00
+7 (495) 223-40-00
TOKYO-BOEKI

Лазерный спекл-отсекатель SK-11

Когда когерентный источник света освещает объект, появляется спекл-шум и ухудшаются важные детали изображения. Это явление происходит из-за когерентности света и является неизбежным. SK-11 уменьшает спекл-шум и улучшает качество изображения. SK-11 состоит из пучка волокон разной длины. Входной лазерный луч с высокой когерентностью выходит из SK-11 с более низкой когерентностью, потому что длина каждого волокна больше, чем длина когерентности.
SK-11 отлично подходит для микроскопического освещения. Монохроматическое освещение не вызывает каких-либо хроматических аберраций от объектива. SK-11 не имеет движущихся частей, поэтому вы не будете ощущать шума. Система сканирования не требуется для SK-11, что делает его пригодным для визуализации с временным разрешением.
SK-11 также работает как лучевой гомогенизатор. Входной гауссов профиль интенсивности преобразуется в однородный профиль.

Применение

С SK-11

без SK-11

Оптические изображения объективного микрометра

 

Высокочувствительная съемка процесса распыления спрея
Слева: фотография с удаленным спекл-шумом с помощью SK-11.
Справа: фотография с ухудшенным качеством изображения из-за спекл-шума.

 

Два изображения выше - это распыление брызг воды, выбрасываемых из вихревого сопла, слева - фотография, на которой спекл-шум удален с использованием SK-11 во время съемки, справа - без SK-11. Фотография сделана на DeLavan 0,85-60°, на которой показан стабильный впрыск воды из форсунки в атмосферу, а перепад давления впрыска составляет 1,6 МПа. В качестве источника света используется импульсный лазер YAG (диаметр луча 3 мм, мощность около 10 мДж), а проходящий свет используется для захвата момента, когда жидкость распыляется. Вы можете видеть, что спекл-шум уменьшается, а качество изображения улучшается с помощью SK-11.


Общее фото спрея от форсунки при использовании SK-11. На изображении выше мы сравниваем увеличенные фотографии областей, выделенных красным.

Данные предоставлены:
Доцент Такаси Судзуки, Технологический университет Тоёхаси, Центральный научно-исследовательский институт электроэнергии.


Схематическая установка основного измерения

 

Наблюдение за процессом распыления и спекл-шумом

Технология распыления жидкости применяется в различных областях промышленности, включая распыления топлива в автомобильных двигателях, распыление покрытия, распылительную сушку, контроль влажности, производство порошка, распыление пестицидов, пожаротушение и т. д. Можно ожидать, что улучшение характеристик распыления приведет к снижению вредных веществ в выхлопных газах и повышению теплового КПД в двигателях. Для этого необходимо выяснить процесс образования струи в форсунке впрыска топлива и измерить характеристики распыления.

Для фотографирования процесса распыления используется ксеноновая импульсная лампа или импульсный лазер YAG, который может демонстрировать более высокое разрешение. Однако из-за его высокой монохроматичности YAG лазера спекл-шум генерируется при мгновенной съемке, что ухудшает качество изображения.

Чтобы убрать этот спекл-шум и детально проанализировать процесс образования брызг, очень эффективен спекл-отсекатель SK-11.


Фотография, сделанная ксеноновой импульсной лампой (Δτ ~ 1 микросек) (вверху) и фотография, сделанная импульсным лазером YAG (внизу). При съемке импульсным лазером YAG можно запечатлеть момент распыления с более высоким разрешением, но спекл-шум возникает на всем изображении.
Спецификация
Диапазон длин волн 450 ~ 950 нм, видимый
(Пользовательский: 1000 ~ 1350нм, ~250 нм)
Входной диаметр 3-7 мм (более 3 мм)
Выходной диаметр 3-7 мм (должен совпадать с входным диаметром)
Оптическая обработка выполняется после объединения входного и выходного сигналов.
Коэффициент пропускания более 50% (при 550 нм)
Размер В110мм х Ш140мм х Г55мм
(оптоволоконный кабель не входит)
Эффективность подавления спекл-шума зависит от области применения. Поскольку имеется демонстрационная машина, мы рекомендуем вам проверить эффект.
Стандартный продукт (соответствующий диапазон длин волн: от 450 до 950 нм) составляет 50% или более при длине волны 532 нм.
Коллимированный лазерный луч должен падать почти перпендикулярно ко входу. При поступлении коллимированного света распространение испускаемого света может быть сведено к минимуму. Регулировка оптической оси на входной стороне не очень сложная, и даже если угол наклона слегка есть, функция практически не изменяется. Кроме того, в SK-11 нет различий между стороной входа и стороной выхода.
Когда падает коллимированный свет, он рассеивается на 30° с другой стороны.
Стандартный продукт имеет 5 мм. Он может быть изготовлен по индивидуальному заказу и изготовлен с минимальным диаметром 2 мм и максимальным диаметром 10 мм, но с уменьшением диаметра эффективность подавления спекл-шума также уменьшается.
Порог повреждения стандартного изделия составляет 300 Вт/см2. Для моделей, совместимых с мощными лазерами, порог повреждения составляет 1200 Вт/см2.
Хотя он не был в достаточной степени протестирован нами, никакого повреждения обнаружено не было, даже если он использовался в течение полного дня при 10 мДж/см2 (532 нм, 10 нс, 10 Гц).
Вход и выход можно разместить отдельно. Кроме того, поскольку наконечник гибкой трубки меньше основного корпуса, гибкость размещения входа или выхода увеличивается. Длина трубки 1м, но ее нужно настроить.
Нет, блок питания не нужен.
Если у нас нет на складе, это через 3 месяца после размещения заказа.
Нет движущихся частей и высокая надежность. При длине волны 532 нм коэффициент пропускания составляет 50%, а эффективность использования света выше, чем у обычного рассеивателя. Поскольку усреднение не выполняется во времени, спекл-шум можно уменьшить даже для одного импульса импульсного лазера.
Соответствующий диапазон длин волн стандартных продуктов составляет от 450 до 950 нм. Когда падает свет с длиной волны менее 450 нм, коэффициент пропускания постепенно уменьшается, и скорость удаления спекл-шумов также ухудшается. Чем мощнее лазер, тем быстрее спекл-отсекатель деградирует. Однако, если входная мощность составляет всего несколько мВт или в течение короткого времени, он вряд ли ухудшится. Пожалуйста, проконсультируйтесь с нами при рассмотрении такого использования. Свет в диапазоне 950-1400 нм не влияет на срок службы. Там нет никакой гарантии пропускания, но спекл-шум будет уменьшаться до некоторой степени.
Доступна модель, соответствующая ближней инфракрасной области рабочего диапазона длин волн 1000-1350 нм и модель для ультрафиолетового излучения, которая может использоваться от 250 нм.
К сожалению, нет данных о производительности, которые могут быть заявлены.