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Optisches Leistungsmessgerät OPM500

Artifex Optical Power Meter OPM500 für die präzise Messung optischer Leistung im Bereich von pW bis mW. Der Ausgang ist eine Spannung linear proportional zum Eingangsstrom.

Die USB- bzw. Steuerinterface-gesteuerte Gain-, Bandbreiten- und Polaritätsregelung macht den OPM500 sehr flexibel. Eine grafische Benutzeroberfläche wird mitgeliefert.

Schnittstellen: USB and Steuerinterface (DB25)
Anstiegszeit: 45µs
Rauschequivalente Leistung: 30 pW(RMS) 
Gain-, Bandbreiten- und Polaritätsregelung:
  6 Gainstufen; 4 Bandbreiten;
  Polaritätsumkehrung 
Auto-Null-Funktion: bis zu 10V Offset-Nullung

FUNKTIONSWEISE

Der OPM500 bestimmt die optische Leistung mittels Photodiode. Aufgrund ihrer besonderen Empfindlichkeit und Messgeschwindigkeit sind Photodioden hervorragend geeignet zur Leistungsbestimmung im Sichtbaren und nahen IR. Photodioden erzeugen einen Strom, der über einen weiten dynamischen Bereich proportional zur eintretenden Lichtleistung ist. Der Nachteil im Vergleich mit kalorimetrischen Geräten ist die Wellenlängenabhängigkeit. Bei der Verwendung mit monochromatischen Quellen kann der Detektor jedoch kalibriert und der gemessene Strom entsprechend korrigiert werden. Der Photodiodenstrom wird über einen präzisen Transimpedanzverstärker in eine Spannung konvertiert. Dieser Verstärker ist über den gesamten Messbereich des Gerätes sehr linear. Der OPM500 hat 6 Verstärkerstufen. Der Schalter besteht aus einem Halbleiterelement und ist somit frei von Verschleiß. Eine besondere Eigenschaft des OPM500 ist die Auto-Null-Funktion. Außerdem verfügt er über Signal-Inversion und Bandbreiten-Reduktion. Das analoge Ausgangssignal steht an der BNC-Buchse auf der Frontplatte sowie an der entsprechenden Schnittstellenzeile auf der Rückplatte zur Verfügung. Die generierte Spannung wird dann mittels eines 12 bit A/D-Wandlers in einen digitalen Wert konvertiert. Sowohl dieser Prozess als auch alle Kalkulationen sowie die Kommunikation mit dem PC wird über einen Microcontroller gesteuert. Der Messprozess wird durch einen Befehl über die USB-Schnittstelle ausgelöst (Software-Trigger). Alternativ kann auch eine kontinuierliche Messung gestartet werden, die mit 1,5 kS/s abfragt. Der gemessene Photostrom kann auch über die USB-Schnittstelle eingelesen werden. Außerdem kann auch der Kalibrierwert für eine gegebene Wellenlänge ausgelesen werden. Mit diesen beiden Werten kann dann die optische Leistung errechnet werden.

ANWENDUNGSGEBIETE

Dieses optische Leistungsmessgerät ist insbesondere für die Messung fasergekoppelter Quellen geeignet. Der Ausgang ist eine zum Eingangsstrom linear proportionale Spannung. Die schnelle Reaktionszeit bei hohem Signal-zu-Rausch-Verhältnis macht diese OPM-Serie zu idealen Messgeräten in System-Steuerungsschleifen. Die hohe Empfindlichkeit sowie der weite dynamische Bereich ermöglichen sowohl die Messung fasergekoppelter Laser sowie LEDs. Die OPM500-Serie ist aufgrund ihres Designs unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Interferenzen, ein wesentlicher Faktor beim Einsatz in „kontaminierter“ industrieller Umgebung. Als Alleinstellungsmerkmal ermöglicht die Auto-Null-Funktion bis zu 10V Nullabgleich. Dies ist insbesondere hilfreich, um Dunkelströme oder eine DC-Signal-Komponente auszuschalten. So lassen sich Signaländerungen leichter nachweisen, wie z.B. beim Burn-In von Komponenten oder Life-Time-Testing.
ParameterBedingungenSi, InGaAsGeEinheiten
Eingang
WellenlängenbereichInGaAs (IR-verlängert)950 – 2100800 – 1500dBm
InGaAs800 – 1650dBm
VIS angeh. InGaAs400 – 1600dBm
UV-Si190 – 950dBm
Leistungsbereiche (Vollausschlag)+ 51
0
– 10
– 20
– 30
– 40
+ 15
+ 10
0
– 10
– 20
– 30
dBm
Rauschäquivalente Leistung (NEPRMS )Bereich 1 – 5
Bereich 6
Vollausschlag – 45 (max)
– 75 (max)
Vollausschlag – 32 (max)
– 62 (max)
dB
dBm
Polarisationsabhängiger Verlust (PDL)0,02 – 0,10,02 – 0,1dB
Fasertypensingle mode, multi-mode
(Kern Φ ≤ 62,5 μm; NA ≤ 0,275)
single mode, multi-mode (Kern Φ ≤ 62,5 μm; NA ≤ 0,275)
EingangsbuchsenFC-Buchse, SMA-Buchse, FreistrahlFC-Buchse, SMA-Buchse, Freistrahl
Ausgang
FunktionLinear analog : Vaus = Skalierungsfaktor x PeinLinear analog : Vaus = Skalierungsfaktor x Pein
AusgangsstufenBereich 1
Bereich 2
Bereich 3
Bereich 4
Bereich 5
Bereich 6
11
10
100
1
10
100
0,1
1
10
0,1
1
10
V/mW
V/mW
V/mW
V/µW
V/µW
V/µW
Ausgangsbereich (Vollausschlag)10 (max)10 (max)V
BuchsenBNC und DB25 (Adapter für andere Faserverbinder bei Bedarf erhältlich)BNC und DB25 (Adapter für andere Faserverbinder  bei Bedarf erhältlich)
Anstiegs-/Abfallszeit (10% – 90%)Kleinsignal (-1 → +1V)
Großsignal (-10 → +10V)
45 (max)
65 (max)
45 (max)
65 (max)
µs
Genauigkeit± 5 (min)± 5 (min)%
Reproduzierbarkeit± 0,5 (min)± 0,5 (min)%
Linearität± 0,1 (typ)
± 0,2 (max)
± 0,1 (typ)
± 0,2 (max)
dB
AusgangsimpedanzBNC-Ausgang
DB25-Ausgang
50
0
50
0
Ω
Logik
Strombedarf je Eingang– 10 (min)
0,01 (typ)
10 (max)
– 10 (min)
0,01 (typ)
10 (max)
µA
Schaltzeit1502 (max)1502 (max)µs
Stromversorgung
TypSteckernetzteil (mitgeliefert)Steckernetzteil (mitgeliefert)
Maße30 x 50 x 6030 x 50 x 60mm
Abmessungen
1053 x 45 x 116 (B x H x L)1053 x 45 x 116 (B x H x L)mm

1 Linearität garantiert bis 0dBm (1 mW).
2 Logisches Schalten < 1µs. Effektive Schaltzeit begrenzt durch Einschwingzeit.
3 130 mm einschließlich Gehäuseflügel

• Detektoren: UV-Si, Ge, V-InGaAs, x-InGaAs

• Eingangsbuchse: FC-Buchse, SMA-Buchse, Freistrahl

• Gehäuse: Montageflügel, Laborausführung

  • Abschwächer:      FC-PC, FC-APC

Artifex Software-Development-Kit

Das SDK ist ein fester, kostenfreier Bestandteil beim Kauf eines Gerätes.

Es beinhaltet den Quellcode des Anwendungsprogramms (in VB.net) und ein LabView VI mit den grundsätzlichen Funktionen des Instruments.
Ebenfalls enthalten ist die Beschreibung der Kommunikation mit den Geräten und eine Liste der verwendeten Kommandos.

Für einige Geräte (aktuell LDD100, LIV120 in Vorbereitung) gibt es eine dll Datei (Bibliotheksdatei) mit Dokumentation und Beispielanwendungen in VB.net und LabView.

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