SWIR 레이저 진동계

SWIR 레이저 진동계는 파장 1550 nm의 비가시 적외선광으로 작동합니다. 높은 신호 대 잡음비를 제공하며, 어둡거나 거칠거나 흡수율이 높은 재료에서도 신뢰성 있는 측정을 가능하게 합니다.

표면 처리 없이 측정: 어둡거나 무광이거나 섬유 강화된 표면에서도 신뢰성 있게 측정 가능 – 재귀반사 테이프나 반사 스프레이가 필요 없습니다.
넓은 측정 범위: DC부터 50 MHz까지의 주파수 대역폭과 최대 50 m/s의 진동 속도.
보호 안경 없이 눈 안전: 출력 10 mW 미만의 레이저 클래스 1 – 별도의 안전 조치가 필요 없습니다.
유연한 작동 거리: 수 밀리미터부터 300 m 이상까지 – 미세 구조와 장거리 측정에 모두 적합합니다.
긴 수명: SWIR 레이저 다이오드는 정기적인 교체가 필요 없습니다 – 작동 수명이 제한된 HeNe 튜브와 달리.

SWIR은 Short-Wave Infrared의 약자로, 전자기 스펙트럼의 단파장 적외선 영역을 의미합니다. Optomet SWIR 레이저 진동계는 파장 1550 nm에서 작동합니다 – 인간의 눈에는 보이지 않지만, 진동 측정에 이점을 제공하는 물리적 특성을 가지고 있습니다.

출력 10 mW 미만의 SWIR 측정 레이저는 레이저 클래스 1로 분류되어 눈에 안전합니다. 정상 작동 시 보호 안경이 필요하지 않습니다. 레이저 빔이 보이지 않기 때문에, Optomet 시스템은 측정 지점을 정렬하기 위해 가시 녹색 파일럿 레이저(510–530 nm, 클래스 2)를 사용합니다. 또는 IR 검출기 카드를 사용하여 SWIR 스폿을 가시화할 수도 있습니다.

주요 기술 데이터:

파라미터	값
측정 레이저 파장	1550 nm (비가시)
파일럿 레이저 파장	510–530 nm (녹색, 가시)
측정 레이저 클래스	클래스 1, < 10 mW
파일럿 레이저 클래스	클래스 2, < 1 mW

레이저 파장의 선택은 측정 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 1550 nm의 SWIR 레이저는 가시 HeNe 레이저(632.8 nm)에 비해 여러 물리적 장점을 제공하며, 이는 실제 응용에서 실질적인 의미를 가집니다.

동일한 레이저 클래스에서 1550 nm는 632.8 nm보다 더 많은 레이저 출력을 사용할 수 있습니다. SWIR 시스템은 최대 10 mW(클래스 1)로 작동하는 반면, HeNe 시스템은 1 mW 미만(클래스 2)으로 제한됩니다. 더 높은 출력 여유는 특히 약하게 반사하는 표면과 긴 측정 거리에서 신호 대 잡음비를 향상시킵니다.

SWIR 검출기는 중적외선 영역의 열방사에 대해 대체로 둔감합니다. 터빈 블레이드나 작동 중인 부품과 같은 고온 표면에서의 측정은 열복사의 영향을 받지 않습니다.

SWIR 레이저 다이오드는 HeNe 가스 레이저보다 수명이 현저히 깁니다. HeNe 튜브는 약 10,000 작동 시간 후에 교체해야 하는 반면, SWIR 다이오드는 일반적으로 장치의 전체 수명 동안 교체 없이 작동합니다.

기술적으로 중요한 많은 재료는 가시 스펙트럼보다 SWIR 영역에서 더 균일하게 반사합니다. 어두운 플라스틱, 무광 코팅, 섬유 강화 복합재는 1550 nm에서 더 안정적인 후방산란 신호를 제공합니다. 이는 신호 손실을 줄이고 표면 처리 없이 측정을 가능하게 합니다 – 재귀반사 테이프나 반사 스프레이가 필요하지 않습니다.

SWIR 또는 HeNe?

SWIR(1550 nm)는 대부분의 응용에 대한 표준 선택입니다 – 특히 어두운 표면, 섬유 강화 복합재, 장거리 측정에 적합합니다.

→ Optomet SMART Series

HeNe(632.8 nm)는 물이나 기타 액체를 통한 측정에 적합합니다. SWIR 방사선은 이러한 매질에서 강하게 흡수되기 때문입니다.

→ Optomet Vector Series (HeNe)

SWIR 레이저의 특성 – 높은 신호 안정성, 눈 안전성, 열복사에 대한 둔감성 – 은 다양한 까다로운 측정 작업에 적합하게 만듭니다.

터빈 및 고온 부품

작동 중이거나 열부하를 받는 부품에서의 진동 측정. SWIR 레이저는 열복사의 영향을 받지 않으며, 표면 온도가 높은 경우에도 안정적인 신호를 제공합니다.

섬유 강화 구조물 (CFRP/GFRP)

항공우주 공학과 경량 구조에서는 탄소 섬유 및 유리 섬유 강화 플라스틱이 널리 사용됩니다. SWIR 레이저는 이러한 재료에서 안정적인 후방산란 신호를 제공합니다 – 표면 처리 없이도 가능합니다.

생물학적 표면

연구 분야에서 SWIR 진동계는 생물학적 조직에 대한 진동 분석에도 사용되며, 이 경우 눈 안전성과 부드러운 비접촉 측정이 특히 중요합니다.

어둡고 흡수성 있는 플라스틱

자동차 분야에서는 검은색 또는 어두운 플라스틱이 자주 사용됩니다 – 예를 들어 대시보드, 도어 패널, 범퍼 등입니다. 이러한 재료는 가시광선을 약하게만 반사하여 HeNe 시스템 사용 시 신호 손실을 초래할 수 있습니다.

어둡고 흡수성 있는 플라스틱

교량 모니터링, 건물 진동 분석, 로터 블레이드 측정과 같은 응용에서 SWIR 시스템은 300 m 이상의 작동 거리를 가능하게 합니다. Nova Xtra는 최대 300 m의 측정 거리를 달성합니다.

1550 nm의 SWIR 측정 레이저는 인간의 눈에 보이지 않습니다. 측정 지점 정렬을 위해 Optomet 진동계는 측정 빔과 동축으로 작동하는 녹색 파일럿 레이저(510–530 nm)를 사용합니다. 또는 IR 검출기 카드를 사용하여 SWIR 스폿을 가시화할 수 있습니다.

SWIR 레이저는 눈에 안전합니다: 출력 10 mW 미만으로 레이저 클래스 1로 분류됩니다.

보호 안경이 필요하지 않습니다. 1550 nm의 적외선 방사선은 추가로 눈의 수성 매질에 흡수되어 망막에 도달하지 않습니다 – 망막까지 침투하는 가시광선과 달리.

IR-Detektor Karte macht einen Infrarot Laser sichtbar

Portrait of Tobias Schröder, Head of Sales & Marketing at Optomet

"20년 이상 Optomet은 정밀한 진동 측정을 대표해 왔습니다. 우리의 레이저 진동계는 실험실 분석부터 산업 품질 관리까지 신뢰성 있는 데이터를 제공합니다."

Tobias Schröder (M.Sc. Mechanical Engineering)
Head of Sales & Marketing

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비교: SWIR 대 HeNe 레이저 진동계

두 레이저 기술 모두 각각의 타당성을 가지고 있습니다 – 선택은 응용에 따라 달라집니다. 다음 표는 주요 차이점을 비교합니다.

	SWIR (1550 nm)	HeNe (632.8 nm)
파장	1550 nm (비가시)	632.8 nm (가시, 적색)
레이저 클래스	클래스 1, < 10 mW	클래스 2, < 1 mW
보호 안경 필요 여부	불필요	불필요
신호 대 잡음비	사용 가능한 레이저 출력이 더 커서 더 높음	제한된 출력으로 인해 더 낮음
표면 처리	일반적으로 불필요	표면에 따라 재귀반사 테이프 또는 스프레이 필요
물을 통한 측정	불가 – 1550 nm에서 강한 흡수	가능 – 632.8 nm에서 낮은 흡수
고온 표면에서의 측정	가능 – 열복사에 둔감	제한적 – 열방사가 간섭할 수 있음
장거리 측정	가능 – 300 m 이상까지	제한적
레이저 소스 수명	김 – 정기적인 교체 불필요	제한적 – HeNe 튜브 노화
스폿 크기 (동일한 광학계 기준)	파장이 길어 더 큼	파장이 짧아 더 작음
Optomet 제품	SMART Series, Nova Series, Fiber Series	Vector Series, HeNe 스캐닝 진동계

Optomet은 대부분의 진동계 시스템에 SWIR 기술을 표준으로 사용합니다. 제품은 두 가지 시리즈로 나뉩니다: 모듈형 SMART Series와 CLASSIC Series.

SMART Series는 모듈식 설계로 단일 지점 측정부터 전체 영역 3D 분석까지 다양한 측정 작업을 위한 시스템을 제공합니다. 모든 SMART 제품은 SWIR 레이저(1550 nm)로 작동합니다.

SMART Series에 대해 자세히 알아보기

제품	설명
SMART Single+	고정된 측정 지점에서 정밀 측정을 위한 단일 지점 진동계
SMART Scan+	전체 영역 진동 분석을 위한 스캐닝 진동계
SMART 3D-Scan	3차원 진동 획득을 위한 3개의 동기화된 스캐너
SMART Full Body	차량이나 항공기 구조물과 같은 대형 물체를 위한 다중 네트워크 스캐너
SMART DAQ	여러 지점에서의 동시 측정을 위한 데이터 획득 시스템
SMART Multi-Fiber	병렬 측정을 위한 다중 센서 헤드를 갖춘 광섬유 시스템
SMART 3D-Fiber	접근하기 어려운 위치에서의 3차원 단일 지점 측정을 위한 광섬유 시스템

CLASSIC Series는 특정 응용을 위한 독립형 진동계 시스템으로 구성됩니다. 여기에서도 SWIR 기술이 표준으로 사용됩니다.

CLASSIC Series에 대해 자세히 알아보기

제품	설명
Nova Series	어둡거나 거칠거나 생물학적 표면에서의 측정을 위한 단일 지점 진동계
Nova Xtra	300 m 이상의 측정 거리를 위한 장거리 진동계
Fiber Series	협소하거나 접근하기 어려운 측정 위치를 위한 광섬유 단일 지점 진동계
Fiber Multiplex	여러 측정 지점을 위한 전환 가능한 센서 헤드를 갖춘 광섬유 시스템
Scanning Vibrometer	전체 영역 진동 분석을 위한 스캐닝 시스템

이 섹션에서는 눈 안전성, 파장, 수명, 한계, 유지보수를 포함하여 SWIR 레이저 진동계에 대해 자주 묻는 질문에 대한 답변을 찾을 수 있습니다.

네. SWIR 측정 레이저는 출력 10 mW 미만으로 작동하며 레이저 클래스 1로 분류됩니다. 정상 작동 시 보호 안경이 필요하지 않습니다. 1550 nm의 적외선 방사선은 눈의 체액에 흡수되어 망막에 도달하지 않습니다.

Optomet SWIR 진동계는 단파장 적외선 영역의 1550 nm 파장에서 작동합니다. 측정 레이저는 비가시이며, 정렬에는 가시 녹색 파일럿 레이저(510–530 nm)가 사용됩니다.

일반적으로 필요하지 않습니다. SWIR 레이저 다이오드는 수명이 길며 일반적으로 장치의 전체 수명 동안 교체 없이 작동합니다. 반면 HeNe 튜브는 약 10,000 작동 시간 후에 교체해야 합니다.

거의 모두입니다. 전체 SMART Series와 CLASSIC Series 대부분의 제품(Nova, Fiber, Scanning Vibrometer)은 1550 nm의 SWIR 레이저를 표준으로 작동합니다. 유일한 예외는 가시 HeNe 레이저(632.8 nm)를 사용하는 Vector Series로, 물을 통한 측정이나 작은 스폿 직경이 필요한 미세 구조 측정에 적합합니다.

SWIR 레이저는 모든 응용에 적합하지는 않습니다. 가장 중요한 한계:

물을 통한 측정: SWIR 방사선은 물에 의해 강하게 흡수됩니다. 액체를 통한 측정에는 HeNe 레이저(632.8 nm)가 더 적합합니다.
스폿 크기: 동일한 광학계에서 SWIR 레이저는 HeNe 레이저보다 더 큰 스폿을 생성합니다 – 예를 들어 500 mm 거리(100 mm 광학계)에서 89 µm 대 30 µm.

SWIR 레이저 다이오드는 정기적인 교체가 필요 없으며 유지보수 노력이 더 적습니다. HeNe 가스 레이저는 자연적인 노화의 영향을 받습니다 – 튜브는 약 10,000 작동 시간 후에 교체해야 합니다.

레이저 소스
진동계에 사용되는 레이저 유형의 기초 – 헬륨-네온, SWIR, 광섬유 결합 시스템.

레이저 도플러 진동측정
레이저 도플러 진동측정의 구조, 작동 원리, 응용 분야.

진동 측정
연구 및 산업에서 진동 데이터의 방법, 측정 설정, 평가.

도플러 효과
레이저 도플러 진동측정의 물리적 원리 – 정밀한 속도 측정의 기초.

신호 처리
FFT, 주파수 영역 평가, 실시간 처리를 사용한 진동 데이터 분석.