VCSEL-arrays worden in verschillende productie- en automatiseringsomgevingen toegepast, onder andere in intelligente sensoren zoals druksensoren, temperatuursensoren en oplossingen binnen Industrie 4.0. Ze zijn verkrijgbaar als hoogefficiënte, eenvoudig installeerbare oplossingen in hermetisch verzegelde TO-behuizingen en zijn ook uitermate geschikt voor ruwe omstandigheden. Op de markt voor industriële sensoren lopen VCSEL's ook verschillende andere soorten sensoren en 3D-sensoren voorbij. Hieronder worden gerekend niveausensoren, gassensoren, beeldsensoren, debietsensoren, positiesensoren, afstandssensoren, luchtvochtigheidssensoren en automatiseringssensoren. Ook vele andere sensoren, die in hightech-toepassingen zoals 3D-beeldvorming, industriële roboticacomponenten, bewaking of preventief onderhoud worden gebruikt, profiteren van VCSEL-sensortechnologie.
Industriële sensorsystemen met veelzijdige VCSEL-laseroplossingen
Industriële sensoren gebruiken voor de meest uiteenlopende toepassingen in veeleisende omgevingen en onder extreme omstandigheden de VCSEL-technologie. Voordelen zijn het hoge productievermogen en de kostenefficiëntie.
Moderne VCSEL-technologie voor industriële sensorsystemen in veeleisende omgevingen
Waarom VCSEL-lasers gebruiken voor industriële sensorsystemen?
VCSEL-lasers zijn betrouwbare en hoogwaardige lichtbronnen voor sensortoepassingen in de industrie. Single-mode VCSEL's in TO-behuizingen zijn uitermate geschikt voor veeleisende industriële omgevingen. Ze zijn veelzijdig, kosteneffectief en kunnen gemakkelijk in het productieproces worden geïntegreerd.
VCSEL's zijn verkrijgbaar in hermetisch afgesloten TO-behuizingen. Ze zijn uiterst bestand tegen beschadigingen, zelfs in de meest veeleisende industriële productieomgevingen.
VCSEL's in TO-behuizingen zijn ook verkrijgbaar met geïntegreerde TEC en thermistor voor precieze besturing van lasertemperaturen.
Voor een veelvoud aan toepassingseisen staan veelzijdige industriële sensoroplossingen ter beschikking met golflengten van 760 nm tot 940 nm.
Het single-mode VCSEL-platform is ontworpen voor een extreem laag stroomverbruik en een hoog uitgangsvermogen.
Neem contact met ons op!
Onze TRUMPF-experts voor industriële sensorsystemen staan voor u klaar. Wij verheugen ons erop uw specifieke eisen te bespreken.
Waarin wordt de VCSEL-technologie voor industriële sensoroplossingen toegepast?
De industriële sensorsystemen bieden een veelvoud aan toepassingsgebieden voor contactloze lasermeettechnieken, bijvoorbeeld zuurstofmeting, industriële encoders, atoomuren, snelheids-, diepte- en afstandsmeting en ook nabijheidsdetectie in verschillende typen machines.
Optische sensoren kunnen met behulp van VCSEL-technologie deeltjes in de omgeving meten. Single-mode VCSEL's zijn uiterst geschikt voor TDLAS-toepassingen (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy). De smalle lijnbreedte en de nauwkeurige regeling met TEC maken de single-mode VCSEL's tot een goede keuze voor TDLAS-systemen. Toepassingsgebieden zijn bijvoorbeeld de bewaking, besturing en drukmeting in verschillende industriële omgevingen zoals de chemische en farmaceutische industrie.
FTIR, of Fourier-Transform-Infraroodspectroscopie, biedt snelle optische infraroodmetingen met goede signaalkwaliteit. Temperatuurstabiele single-mode VCSEL's zijn uitermate geschikt voor FITR, omdat ze een lage temperatuurafhankelijkheid van emissiegolflengten (0,06 nm/K) hebben. Bovendien ondersteunt de typische smalbandige spectrale emissie van 100 MHz de eisen van de FTIR-toepassingen.
Optische encoders eisen zeer nauwkeurige signalen en betrouwbaarheid onder veeleisende bedrijfsomstandigheden. Single-mode, polarisatiegeblokkeerde VCSEL-oplossingen zijn de juiste componenten voor deze taak, aangezien zij een Gaussiaans straalprofiel, een laag energieverbruik, een lange coherentielengte en een uitstekende betrouwbaarheid hebben.
Snelheids- en afstandsmeting voor precieze en betrouwbare contactloze meting van objecten wordt gebruikt in een veelvoud aan industriële processen. Hieronder rekenen we bijvoorbeeld de snijlengtemeting, snelheidsregeling bij rol-naar-rolprocessen of in druk (textiel, vliesstoffen enz.). VCSEL's voor zelfmengende interferentietechnologie (SMI) zijn hiervoor uitermate geschikt. Bij VCSEL's met geïntegreerde fotodiode (ViP) meet de fotodiode de interferentie van het lichtsignaal en het systeem berekent de snelheid van de beweging aan de hand van het frequentieverschil. De sensor geeft hiermee direct de snelheid en richting van een stuk weer en indirect de positie en uitzetting.
Kleine deeltjes met afmetingen tussen 0,5 en 10 µm kunnen met hoge precisie in realtime worden gedetecteerd met behulp van op VCSEL gebaseerde sensoren. De kleine laserdiodes zijn eenvoudig te integreren in modules en systemen en onderhoudsvrij. Vuil of zonlicht hebben geen last van de VCSEL-sensoren en op VCSEL gebaseerde oplossingen kunnen zowel binnen als buiten worden gebruikt.
VCSEL's met geïntegreerde fotodiode (ViP) maken de self-mixing inference-meetmethode (SMI) mogelijk, zodat de sensor tegelijkertijd de lichtbron is en ook gereflecteerd licht verder kan verwerken.
