【産業用途】画像センサーと検出器の特性評価

光学センサーの特性評価、テスト、および校正を行うには、高輝度で広範な連続スペクトルを出力できる光源が必要です。SuperK スーパーコンティニューム白色光レーザーは、フィルタ類を組合せて、チューナブルな狭線幅シングルモードレーザーとしても、広範な波長可変レーザーとしても使用でき、幅広い特性評価に容易に対応できます。

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概要

光学センサを高度化するキャリブレーション

光学センサは、日用品やガジェットへの組み込みにより、その市場は成長しています。光学センサの適切な動作には、他の測定機器と同様、校正が必要です。

校正と適切なプロセスによって安価なセンサに価値が付加され、パワーメータ、化学センサ、周囲光センサといった機能センサが完成します。校正とは、他のセンサとの比較からセンサを定義することで、センサに価値を付加するプロセスです。

ほとんどのキャリブレーション・プロセスは、明確に定義された追跡可能な刺激をセンサに与え、その応答を記録します。多くの場合、特性の全体を把握するためにさまざまな刺激を記録する必要があります。

ほとんどの光源の校正刺激は限定的

例えば色感度をもつ光学センサは、ある範囲の波長に合わせて校正します。高いスペクトル分解能や空間分解能が必要とされる場合に対して、それらの要求に適した光源は少数です。両方の分解能について校正が必要な場合は、使用できる光源はさらに少なくなります。

レーザーアレイやLEDアレイは、比較的出力が高く、特にレーザーアレイでは高い輝度が得られます。しかしスペクトルの柔軟性や連続スペクトルのカバー波長域が不十分です。

白熱ランプおよびほとんどのガス放電ランプは、広範囲で連続的なスペクトル範囲を提供できますが、明るさに劣ります。明るさの不足は、例えば自由空間（真空チャンバー内など）中を遠くまで光を低損失で被試験デバイスに伝送するような、高い空間分解能が必要なアプリケーションで課題となる可能性があります。さらに、高いスペクトル分解能が求められるフィルタリング装置などでは、より高輝度である方が有利です。

この理由は、狭帯域で調整可能な光フィルタおよびモノクロメータの多くが、効率的に動作するために比較的高輝度の入力を必要とするためです。例としてモノクロメータでは、高いスペクトル分解能を実現するために小さな入力スリットが必要ですが、このため低輝度光源では大幅なパワー損失が発生します。

多彩な特性評価に適用可能な、高輝度＆広帯域レーザー

スーパーコンティニューム光源は、高輝度と広範囲の連続スペクトルを備えた光源で、前述のような課題を克服できます。

スーパーコンティニューム光源に適切なフィルタを組み合わせることで、チューナブルな狭帯域単一波長レーザーや完全な連続波長可変レーザーを自由に構成できます。さらにNKT Photonics社のSuperK スーパーコンティニューム白色光レーザーは、あらゆる単一波長出力や、多彩な形状の複雑なスペクトルをカバーします。

校正機器メーカーは、スーパーコンティニューム光源の導入によって、制御目的の広帯域標準光源だけでなく、テスト対象デバイスの性能を迅速に計画するための調整可能な光源を獲得できます。スーパーコンティニューム光源は、光学コンポーネントの校正に理想的な光源です。

NKT Photonics社では、ターンキー・スーパーコンティニューム校正ソリューションを特注で提供いたします。システムには、完全統合型光源、フィルタ、ソフトウェア、および伝送光学系が含まれます。これらは、産業用途で実証済みの機器アーキテクチャとスケーラブルな生産、さらにグローバルなサポートネットワークに基づいて供給されます。

SuperK スーパーコンティニューム白色光レーザーを用いた画像センサーと検出器の特性評価に関する論文

Hyperspectral reflectance measurements from UAS under intermittent clouds: Correcting irradiance measurements for sensor tilt by Christian J. Köppl, Radu Malureanu, Carsten Dam-Hansen, Sheng Wang, Hongxiao Jin, Stefano Barchiesi, Juan M. Serrano Sandí, Rafael Muñoz-Carpena, Mark Johnson, Ana M. Durán-Quesada, Peter Bauer-Gottwein, Ursula S. McKnight, Monica Garcia published in Remote Sensing of Environment, 2021.
Characterization of Nancy Grace Roman Space Telescope slitless spectrometer (grism) by Qian Gong, Matthew Bergkoetter, Joshua Berrier, Victor J. Chambers, Margaret Dominguez, Wesley Fincher, John Hagopian, Catherine Marx, Laurie Seide published in Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems, 2020.
A Broadband Mid-Infrared Trace Gas Sensor Using Supercontinuum Light Source: Applications for Real-Time Quality Control for Fruit Storage by Khalil Eslami Jahromi, Qing Pan, Amir Khodabakhsh, Cor Sikkens, Paul Assman, Simona M. Cristescu, Peter M. Moselund, Maxime Janssens, Bert E. Verlinden, Frans J. M. Harren published in European Conference on Biomedical Optics proceedings, 2019.
WFIRST Grism Characterization by Qian Gong, Matthew Bergkoetter, Joshua Berrier, John Chambers, Margaret Dominguez, Wesley Fincher, John Hagopian, Cathy Marx published on NASA Technical Reports Server, 2019.
Flavinium Catalysed Photooxidation: Detection and Characterization of Elusive Peroxyflavinium Intermediates by Jan Zelenka, Prof. Dr. Radek Cibulka, Prof. Dr. Jana Roithová published in Angewandte Chemie, 2019.

参照論文

Spectrally resolved radiometric characterization and calibration using a supercontinuum laser in the NIR by L. Bünger, R.D. Taubert, and K. Anhalt for the AMA Conferences – Sensor 2015 and IRS2 2015, DOI 10.5162/irs2015/1.2.