Gasanalytik und -überwachung
Emissionsspektrum eines Singlemode BTJ-VCSELs
Mit ihrer exzellenten spektralen Charakteristik in Verbindung mit einer vorteilhaften Stromabstimmbarkeit sind langwellige VCSEL ideale Sendeelemente im Bereich der optischen Sensorikanwendungen. Für diesen Zweck wird die spektral selektive Absorption von Gasmolekülen untersucht. Da die fundamentalen Absorptionslinien der meisten wichtigen Gase im technisch schwer zugänglichen Wellenlängenbereich zwischen 3-10 µm liegen, werden mit BTJ-VCSELn üblicherweise die Übergänge höherer Ordnung im nahen Infrarot zwischen 1 µm und 2 µm untersucht. Die Identifikation und Interpretation der Absorptionslinien verlangt von der Laserquellebestimmte Anforderungen, um den interessierenden Wellenlängenbereich mit der Emissionswellenlänge abzuscannen. Typischerweise ist für diese Anwendungen eine Abstimmbarkeit in der Größenordnung von 1 nm notwendig. Mindestens um diesen Wert können langwellige BTJ-VCSELs abgestimmt werden und dabei gleichzeitig noch mehrere Millionen Scans pro Sekunde absolvieren. In der Regel wird dies einfach durch Änderungen des Betriebsstromes erreicht. Die kurze Resonatorlänge der VCSEL ermöglicht darüberhinaus eine kontinuierliche Wellenlängenabstimmbarkeit unter konstanter Beibehaltung der spektralen Reinheit über den gesamten Abstimmbereich.
Der Wellenlängenbereich, welcher mit der InP-basierten VERTILAS VCSEL-Technologie abgedeckt werden kann, reicht von 1300-2050 nm, wobei Standardwellenlängen als auch kundenspezifische Wellenlängen sowie Abstimmbereiche verfügbar sind. Folgerichtig kann eine Vielzahl von Gasen mit diesen Quellen detektiert werden. Hierzu zählen u.a. Wasserdampf im Bereich von 1800 nm, Methan und Ethan um 1680 nm sowie Kohlendioxid um 2000 nm. Mit ihrem Niedrigkosten-Potential werden langwellige VCSELs eine drastische Reduktion der Preise für optische Gassensorikinstrumente ermöglichen sowie neue Anwendungen erschließen. Dies trifft insbesondere für mobile Systeme zu, wo der geringe Leistungsverbrauch von VCSELn einen weiteren entscheidenden Vorteil gegenüber konkurrierenden DFB-basierten Lasersystemen darstellt.
Der Wellenlängenbereich, welcher mit der InP-basierten VERTILAS VCSEL-Technologie abgedeckt werden kann, reicht von 1300-2050 nm, wobei Standardwellenlängen als auch kundenspezifische Wellenlängen sowie Abstimmbereiche verfügbar sind. Folgerichtig kann eine Vielzahl von Gasen mit diesen Quellen detektiert werden. Hierzu zählen u.a. Wasserdampf im Bereich von 1800 nm, Methan und Ethan um 1680 nm sowie Kohlendioxid um 2000 nm. Mit ihrem Niedrigkosten-Potential werden langwellige VCSELs eine drastische Reduktion der Preise für optische Gassensorikinstrumente ermöglichen sowie neue Anwendungen erschließen. Dies trifft insbesondere für mobile Systeme zu, wo der geringe Leistungsverbrauch von VCSELn einen weiteren entscheidenden Vorteil gegenüber konkurrierenden DFB-basierten Lasersystemen darstellt.
Power and wavelength variation over current
