Infrarot-Kameras für mehr Kopplungseffizienz
Um die Ursprungssignale möglichst verlustfrei in die Glasfaserkabel einspeisen zu können, kontrollieren Telekommunikationsunternehmen mit Hilfe von Laser Beam Profilern die Leistungswerte der Laser. Die CINOGY Technologies GmbH aus Duderstadt ist ein Anbieter von hochwertigen Laserstrahlcharakterisierungssystemen. Ihre Laserstrahlanalysegeräte für den nahen Infrarotbereich, in den die Telekommunikationswellenlängen fallen, basieren auf modernen InGaAs Sensoren (Indiumgalliumarsenid-Sensoren) und sind mit Infrarot-Kameras von Allied Vision ausgestattet.
Die Herausforderung
Stabilität der Lasersignale
Jeder Internetnutzer, der seine Telefonleitung nutzt, um online Videos oder Fernsehen zu schauen oder andere Dienste in Anspruch zu nehmen, erwartet eine möglichst störungsfreie Bild- und Tonqualität. Um die Qualität und Stabilität des gesendeten Lasersignals sicherzustellen, nutzen Telekommunikationsunternehmen Laserstrahlanalysegeräte, sogenannte Laser Beam Profiler. Für den effektiven Einsatz des Lasers ist die Kontrolle und Einhaltung von Parametern wie z.B. Strahllage und -größe, Laserstrahlleistung und Laserstrahlverteilung von höchster Bedeutung. Streuverluste der Strahlung sowie verschiedene Einfallwinkeln sollen vermieden werden, wenn die Lichtsignale in das Kabel gekoppelt werden. Bei einem Durchmesser der Faser von ca. 6 µm stellt es eine Herausforderung dar, den Strahl so zu bündeln und auszurichten, dass die Kopplungseffizienz, d.h. das Verhältnis vom Ursprungsstrahl zu gekoppelter Leistung, optimal ist.
Die Lösung
Strahlprofiler auf Basis von InGaAs-Sensoren
Im kurzwelligen Infrarotbereich eignen sich Strahlanalysegeräte auf Basis von InGaAs-Sensoren besonders zum Vermessen von Lasern. Da CCD und CMOS-Sensoren für Wellenlängen nur bis max. 1.100 nm verwendet werden können, erweitern Kameras auf Basis von InGaAs-Sensoren den messbaren Wellenlängenbereich bis zu 1.700 nm. Je nach geforderter Auflösung setzt CINOGY die Infrarotkameras Goldeye G-008 SWIR (320x256 Pixel) oder Goldeye G-033 SWIR (640x512 Pixel) von Allied Vision zum Laser Beam Profiling ein. Beide Kameramodelle verfügen über einen SWIR (short wave infrared) InGaAs FPA Sensor und sind im Spektralbereich von 900 nm bis 1.700 nm empfindlich.
Die Laserstrahlung wird direkt auf den InGaAs-Sensor geführt und kann dann analysiert werden. Die Auswertung der von der Kamera erfassten Daten erfolgt mit der von CINOGY Technologies entwickelten Analysesoftware RayCi.
Der Nutzen
Stabile Leistung
Das Programm ermöglicht in Echtzeitmessung eine kontinuierliche Kontrolle der Strahlparameter, wie beispielsweise der Kopplungseffizienz. Sind unerwünschte Strukturen im Strahl, zeigt das Laserprofil die Signalverluste live im System an. Um die Stabilität der Leistung zu messen, werden Werte über einen definierten Zeitverlauf gemessen und miteinander verglichen.
Visualisiert werden die entscheidenden Parameter in verschiedenen zweidimensionalen Profilen, die die Form und Verteilung des Strahls wiedergeben.
Die Kameras: Goldeye G-008 SWIR oder Goldeye G-033 SWIR
Goldeye SWIR-Kameras mit InGaAs-Sensortechnologie
Je nach geforderter Auflösung setzt CINOGY die Infrarotkameras Goldeye G-008 SWIR (320x256 Pixel) oder Goldeye G-033 SWIR (640x512 Pixel) von Allied Vision zum Laser Beam Profiling ein. Beide Kameramodelle verfügen über einen SWIR (short wave infrared) InGaAs FPA Sensor und sind im Spektralbereich von 900 nm bis 1.700 nm empfindlich.
Dank einer Standard Gigabit-Ethernet-Schnittstelle mit integrierter Stromversorgung über Ethernet sowie umfangreicher Input/Output-Steuerungsoptionen lassen sich die Kameras problemlos in die komplexen Laser Beam Profiler der CINOGY Technologies GmbH integrieren, betreiben und steuern. Die gekühlten Sensoren innerhalb der Kamera zur Laserstrahlcharakterisierung ermöglichen eine Steigerung der Empfindlichkeit und ein niedriges Grundrauschen auch bei langen Belichtungszeiten.
