다용도 VCSEL 레이저 솔루션 장착형 산업용 센서 시스템

산업용 센서는 까다로운 환경과 극한 조건에서 가장 다양한 애플리케이션에 VCSEL 테크놀로지를 사용합니다. 장점은 고출력 및 비용 효율성입니다.

도입부

장점

응용분야

까다로운 환경 내의 산업용 센서 시스템을 위한 최신 VCSEL 테크놀로지

VCSEL 어레이는 다양한 생산, 제조 및 자동화 환경에서, 특히 압력센서, 온도센서 및 인더스트리 4.0 솔루션과 같은 지능형 센서에 사용됩니다. VCSEL 어레이는 완전 밀봉된 TO 하우징 내에서 매우 효율적이고 설치가 간편한 솔루션으로 제공되며 열악한 환경에도 적합합니다. 산업용 센서 시장에서 VCSEL은 다양한 다른 유형의 센서 및 3D 센서도 주도하고 있습니다. 여기에는 레벨센서, 가스센서, 이미지센서, 유량센서, 위치센서, 간격센서, 습도센서 및 자동화센서가 포함됩니다. 3D 이미징, 산업 로봇 컴포넌트, 모니터링 또는 예측 유지보수와 같은 하이테크 애플리케이션에 사용되는 다른 많은 센서도 VCSEL 센서 기술의 이점을 활용합니다.

산업용 센서 시스템에 VCSEL 레이저를 사용하는 이유는?

VCSEL 레이저는 산업 내의 센서 애플리케이션을 위한 신뢰적이며 고출력 광원입니다. TO 하우징 내의 싱글 모드 VCSEL은 까다로운 산업 환경에 완벽하게 적합합니다. 이 싱글 모드 VCSEL은 다용도이고 비용 효율적이며 생산 프로세스에 쉽게 통합될 수 있습니다.

까다롭고 열악한 조건을 위해 제조됨

VCSEL은 완전 밀폐된 TO 하우징으로 제공됩니다. 가장 까다로운 산업 생산 환경에서도 손상에 매우 강합니다.

정밀 제어

TO 하우징 내의 VCSEL은 또한 레이저 온도를 정밀하게 제어하기 위한 통합 TEC 및 서미스터와 함께 제공됩니다.

다양한 파장에서 사용 가능

760 nm - 940 nm 파장의 다용도 산업용 센서 솔루션은 많은 애플리케이션 요구사항에 사용할 수 있습니다.

고출력

싱글모드 VCSEL 플랫폼은 극도로 낮은 전력 소비와 높은 전력 출력을 위해 설계되어 있습니다.

우리는 TRUMPF와 함께 속도 및 간격 측정을 위한 새롭고 강력한 광학 3D 센서를 개발했습니다. VCSEL 접근 방식 덕분에 당사 고객은 지금까지 적합한 센서 테크놀로지를 사용할 수 없었던 측정 작업을 이제 해결할 수 있습니다. 비접촉식 프로세스가 소프트웨어로 매우 쉽게 각 요구에 적응할 수 있다는 점 또한 매우 흥미진진합니다.

하이코 크렙스(Heiko Krebs)

SICK AG, 제품 관리 수석 부사장

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산업용 센서 솔루션을 위한 VCSEL 테크놀로지는 어디에 사용됩니까?

산업용 센서 시스템은 다양한 기계 타입에서 산소 측정, 산업용 엔코더, 원자 시계, 속도, 깊이 및 거리 측정뿐만 아니라 근접 측정 같은 비접촉식 레이저 기술을 위한 많은 응용분야를 제공합니다.

산소 측정 및 가스 센서 시스템

광학 센서는 VCSEL 테크놀로지를 사용하여 환경의 입자를 측정할 수 있습니다. 싱글 모드 VCSEL은 TDLAS 애플리케이션(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)에 매우 적합합니다. 좁은 선폭과 TEC를 사용한 정밀 제어는 싱글 모드 VCSEL을 TDLAS 시스템에 적합한 선택으로 만듭니다. 사용 분야는 예를 들어 화학산업 및 제약산업과 같은 다양한 산업 환경 내의 모니터링, 제어 및 압력 측정입니다.

Schematische Zeichnung eines FTIR Spektrometers

FTIR 분광기

FTIR, 또는 푸리에 변환 적외선 분광법은 우수한 신호 품질로 빠른 광학 적외선 측정을 제공합니다. 온도 안정화된 싱글 모드 VCSEL은 방출 파장(0,06 nm/K)의 온도 의존성이 낮기 때문에, FITR에 매우 적합합니다. 그 밖에도 100 cMHz의 전형적인 협대역 스펙트럼 방출은 FTIR 애플리케이션의 요구사항을 지원합니다.

엔코더

광학 엔코더는 까다로운 운전조건에서 고정밀 신호와 신뢰성을 필요로 합니다. 싱글 모드, 폴라리제이션 고정 VCSEL 솔루션은 가우시안 빔 프로파일, 낮은 전력 소비, 긴 간섭성 길이 및 우수한 신뢰성으로 인해, 이 작업에 적합한 컴포넌트입니다.

속도 및 간격 측정

개체를 정확하면서 신뢰적으로 비접촉식 측정하기 위한 속도 및 간격 측정은 많은 산업 프로세스에서 사용됩니다. 여기에는 예를 들어 롤투롤 프로세스 또는 프린팅(직물, 부직포 등)에서의 속도 제어, 절단 길이 측정이 포함됩니다. -이에 자체 혼합 간섭계(SMI) VCSEL이 완벽하게 적합합니다. 통합 광 다이오드 장착형 VCSEL (ViP)에서는 광 다이오드가 광 신호의 간섭을 측정하고 시스템은 주파수 차이를 기반으로 이동 속도를 계산합니다. 센서는 직접적으로 속도와 방향을, 그리고 간접적으로 파트의 위치와 범위를 감지합니다.

입자 센서시스템

0,5 - 10 µm 크기의 작은 입자는 VCSEL 기반 센서를 사용하여 실시간으로 고정밀로 감지할 수 있습니다. 소형 레이저 다이오드는 모듈 및 시스템에 통합하기 쉽고 유지보수가 필요 없습니다. 먼지나 햇빛은 VCSEL 센서를 방해하지 않고 VCSEL 기반 솔루션은 실내 및 실외 영역에서 사용할 수 있습니다.
광 다이오드가 통합된 VCSEL(ViP)은 자가 혼합 간섭 측정방법을 가능하게 하므로, 센서가 동시에 광원이면서 반사광을 추가로 처리할 수도 있습니다.

VCSEL Insights: Bosch Sensortec BMV080으로 공기질의 실시간 고정밀 측정

본 주제에 흥미를 가질 수 있습니다.

소비자, 산업 및 자동차 애플리케이션 내의 광학 (3D-)센서 시스템

광학 센서 테크놀로지는 소비자 전자장치, 산업용 센서 시스템 및 자동차 산업뿐만 아니라 사물 인터넷과 같은 기타 애플리케이션에서 널리 사용됩니다. VCSEL은 광학 센서를 사용하는 (3D-)센서 애플리케이션에 필요한 최신 테크놀로지를 지원하기 위해, 비용 저렴하고 다용도의 매우 신뢰적인 광원을 제공합니다.

SICK AG 성공 스토리

산업용 센서 솔루션 전문기업, SICK AG가 어떻게 TRUMPF의 VCSEL 다이오드를 사용하여 생산 시스템에서 비접촉 측정을 대중에 적합하게 만들었는지 알아보세요.

산업용 VCSEL 솔루션 (TO 패키지)

밀폐된 TO 하우징 내의 VCSEL은 레이저 다이오드를 쉽게 취급할 수 있게 해주며 까다로운 환경조건에서 작동하는데 적합합니다.

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