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Medición de la radiación láser

Gigahertz Optik GmbH fabrica instrumentos para medir la radiación óptica de láseres y diodos láser que se utilizan ampliamente en equipos de medición, análisis y telecomunicaciones, así como en tecnologías de sensores. La gama de productos incluye instrumentos para medir la radiación láser continua, modulada y pulsada.

**En esta página se presentan ejemplos de mediciones de diferentes áreas de la radiación láser, como la medición de la potencia del láser.

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Medición de la potencia del láser

Los láseres se utilizan hoy en día en muchas aplicaciones diferentes. Comunicaciones ópticas, impresión láser, procesamiento de materiales, medición de distancias (LiDAR), medicina y espectrometría de masas, por citar algunas.

En muchas de estas aplicaciones, es necesario medir la potencia (potencia máxima, potencia media, forma del pulso) o la energía, así como la estabilidad del láser utilizado, para controlar, por ejemplo, la seguridad de acuerdo con las normas de seguridad como la Directiva sobre Radiación Óptica Artificial 2006/25/CE o la clasificación del láser de acuerdo con la clasificación EN 60825-1.  Para este tipo de mediciones, se puede utilizar la combinación de un sensor basado en fotodiodos y un dispositivo de lectura electrónica (Optómetro).

Consulte nuestra gama de productos y soluciones personalizadas para esta aplicación.

Esferas integradoras de alta velocidad y detectores para la medición de la energía y la forma de onda de los pulsos de los láseres/VCSEL

La tecnología LiDAR se utiliza activamente en un número cada vez mayor de aplicaciones diferentes, que van desde la automoción, la cartografía topográfica aérea y la seguridad hasta la agricultura y la industria. La mayoría de estas aplicaciones requieren diodos láser que emitan pulsos cortos (hasta ns) con potencias de pico de varios vatios o incluso kW para permitir soluciones de medición LiDAR de alta espacialidad y largo alcance de detección. Especialmente las nuevas tecnologías, como los sistemas LiDAR de flash, se basan en mediciones de tiempo de vuelo, con la ventaja de que no requieren escáneres de haz porque sólo se utiliza un pulso láser corto con una gran divergencia para cubrir toda la escena. La profundidad de los objetos encontrados puede recuperarse inmediatamente a partir de la medición del eco de la luz, lo que permite elaborar mapas 3D del entorno en tiempo real.

Para estas tareas, un tipo de tecnología de semiconductores que se utiliza con frecuencia es el láser de emisión superficial de cavidad vertical (VCSEL). Éstos suelen presentar un perfil de haz elíptico con alta divergencia que puede adaptarse mediante el uso de ópticas delante del diodo láser. Para realizar una caracterización temporal completa de los VCSEL -y, por tanto, de este tipo de fuentes LiDAR-, la potencia media por sí sola no es suficiente. También son importantes propiedades como la anchura del pulso, la forma del pulso, la frecuencia del pulso y la potencia máxima.


Medición de la potencia del láser UV en los microscopios confocales láser UV

Los microscopios confocales de barrido láser UV iluminan la muestra con un láser UV a través del objetivo del microscopio, lo que da lugar a un haz muy convergente. Por lo tanto, para medir la potencia total radiada en el haz se necesita un detector con un gran ángulo de aceptación.

Los fotodiodos que se utilizan habitualmente para las mediciones radiométricas tienen una superficie de sensor bidimensional. En ángulos poco profundos, una parte de la radiación incidente se refleja en la superficie, reduciendo así la potencia de radiación medida. Esto puede dar lugar a un importante error de medición cuando se mide el haz altamente convergente de un microscopio confocal. Combinando adecuadamente el fotodiodo con una esfera integradora compacta se puede minimizar esta fuente de error. Este diseño de detector ofrece un gran ángulo de aceptación y también puede soportar mayores niveles de potencia láser. Debido al tamaño y la forma de un detector de esfera integradora, debe ser posible girar la mesa de muestras del microscopio para permitir el posicionamiento del detector.

Ejemplo de configuración: Medición de la potencia y la energía radiante de los telémetros láser

La medición de la potencia del láser no siempre es posible con instrumentos disponibles en el mercado debido al diseño y las especificaciones del láser. Para estos casos, la posibilidad de configurar sistemas a partir de componentes modulares es un buen enfoque.

En el siguiente ejemplo, se necesitaba un medidor de potencia láser para medir la intensidad de un sistema combinado de telémetro láser y puntero láser. Para el telémetro láser es necesario medir la energía de los pulsos individuales y las secuencias de pulsos (a 1550 nm) y para el puntero láser se especifica la potencia media (a 830 nm). El diámetro máximo del haz es de 45 mm. El sistema debe ser trazable a un Instituto Nacional de Metrología para obtener el certificado de conformidad para la Clase 1 según la clasificación EN 60825-1.