Laser Interferometer

Die Laserquelle - HeNe & SWIR

Der Laserquelle kommt eine maßgebliche Bedeutung für die Leistungsfähigkeit des Laser Doppler Vibrometers (LDV) zu. Augensicherheit ist auch in einem typischen Arbeitsumfeld von größter Bedeutung. Optomet Laser Doppler Vibrometer verwenden sowohl die modernste Short-Wavelength-Infrared Technologie auch auch traditionelle Helium-Neon-Laserquellen. Entsprechend garantiert ein Laservibrometer von Optomet höchste Gesundheitssicherheitsstandards bei gleichzeitig bestmöglicher Signalqualität.

Helium-Neon Laser Vibrometer

Laser Doppler Vibrometer mit Helium-Neon Lasern sind seit vielen Jahren die traditionelle Wahl der Laserquelle. Der Laser arbeitet mit einer Wellenlänge von 632,8 nm. Der rote Messstrahl ist mit bloßem Auge sichtbar und kann ohne zusätzliche Hilfsmittel ausgerichtet werden. Auch wenn sich die moderne Laservibrometrie auf SWIR-Laserquellen konzentriert, sind HeNe-Systeme in bestimmten Anwendungsfällen noch immer von hoher Relevanz.

  • Helium-Neon Laser arbeiten im sichtbaren Bereich. Sichtbares Licht wird in Wasser nur sehr schwach absorbiert, sodass der Laserstrahl Wasser nahezu ungehindert passieren können. HeNe-Laser sind daher in allen Fällen unersetzlich, in denen der Laser eine dicke Wasserschicht durchqueren muss, um das vibrierende Objekt zu vermessen.

  • Die theoretische Grenze des kleinstmöglichen  Laserstrahlradius im Fokus ist direkt proportional zur Wellenlänge des Lasers. HeNe-Laser haben eine kürzere Wellenlänge als SWIR-Laser, somit auch einen kleineren Strahlradius im Fokus. HeNe-Laser können auf eine Punktgröße in der Größenordnung einiger um fokussiert werden und sind daher die erste Wahl für Messungen von sehr kleinen Mikrostrukturen.

Da HeNe-Laser durch Wasser messen können, ist es nötig die Ausgangsleistung des Lasers auf 1 mW zu begrenzen um die Einhaltung der Laserschutzklasse 2  und somit der Augensicherheit zu gewährleisten. HeNe-basierte LDV kommen daher regelmäßig dann zum Einsatz, wenn ein ausreichendes Signal vom Messobjekt zurückgestreut wird.

Der HeNe-Laser besitzt mehr als eine longitudinale Mode: Wellenzüge mit nahe beieinander liegenden Frequenzen überlagern sich zu einer Schwebung, und in der Folge ist die Intensität des Laserstrahls, und damit auch die Signalqualität, abhängig vom Arbeitsabstand.

Infrarot Laser Vibrometrie

Für beste Signalqualität bei anspruchsvollsten Messaufgaben setzt Optomet auf die Short-Wavelength-Infrared (SWIR) Laser-Technologie. Die Ausrichtung des nicht sichtbaren Messstrahls erfolgt dabei mittels eines koaxial geführten grünen Pilotlasers. Einige der Hauptvorteile der Infrarot-Laservibrometrie sind:

  • Der SWIR-Laser arbeitet bei einer Wellenlänge von 1.550 nm mit einer Laserleistung von 10 mW, dem Zehnfachen der Leistung eines HeNe-Systems, wobei die volle Augensicherheit mit Laserschutzklasse 1 gegeben ist.

  • Photodetektoren in diesem Wellenlängenbereich haben einen Wirkungsgrad von mehr als 98%. Im Vergleich zu einem HeNe-Vibrometer führen die erhöhte Laserleistung und die höhere Photoeffizienz zu einem um 20 dB höheren SNR.

  • Die SWIR-Laserquelle verfügt über eine einzige stabilisierte Lasermode. Dies gewährleistet eine hohe Stabilität der Messung in Bezug auf Änderungen des Arbeitsabstands oder der Umgebungstemperatur.

Diese Eigenschaften bilden die Grundlage für eine überlegene Signalqualität der SWIR Laser Vibrometrie bei nahezu allen Schwingungsmessaufgaben, unabhängig vom Arbeitsabstand oder den Oberflächeneigenschaften.

SWIR Vibrometrie ist das unbestrittene Mittel der Wahl wenn es um hochwertige Schwingungsmessungen sowohl auf dunklen, glatten oder sonstigen Oberflächen mit schlechtem Reflexionsvermögen geht, als auch bei Messungen über sehr große Entfernungen. Hohe Signalpegel auf allen Oberflächen, ausgezeichnete Temperaturstabilität und eine lange Lebensdauer des Lasers von mehr als einem Jahrzehnt bieten einen vielfachen Mehrwert bei der Verwendung der SWIR-Technologie in Laser Doppler Vibrometern.

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