NLIR(非线性红外传感器)公司是由丹麦技术大学(DTU Fotonik)光子学工程系的3名研究人员和NLIR的首席执行官创立的一家初创公司,隶属于Nynomic集团。
该公司基于新颖的上转换专利技术,开发了中红外光谱仪、单波长探测器和光源等一系列产品。相较于传统的红外光谱
仪,NLIR公司的同类产品具有快几个数量级的光谱扫描速度和更高的灵敏度。上转换技术的核心是可将中红外光转换为近可见光的非线性晶体。这使得可以使用快速高效的硅基传感器来检测中红外(MIR)光。非线性中红外光谱仪的实现代表了一种新测量范式。该公司被命名为非线性红外传感器(NLIR),以突出与当今领先的傅里叶变换红外光谱(FTIR)的MIR光谱方法的技术差异。
NLIR公司开发的产品可广泛应用于中红外光谱领域,如光谱测量、光学镀膜、激光系统诊断、光纤光谱探针(样品检测)、实时工业过程监控、颜色识别、快速事件光谱分析、弱光光谱测试、自由空间光通信等。
NLIR中红外光谱仪采用了一种新颖的测量结构。该结构基于上转换技术,可以将中红外光转为近可见光。近可见光硅基探测器在探测能力、速度、噪声等方面的性能都远优于中红外探测器。
基于上述原因,利用NLIR公司的上转换技术进行中红外范围的光谱探测,相比传统的中红外探测器直接探测,具有显而易见的优势和广阔的应用前景。
NLIR光谱仪现有三个版本:S2050-400具有超高的灵敏度,400Hz全频段读出速率;S2050-1k具有更快的探测速度和更高的分辨率,但灵敏度稍低;S2050-130k有优秀的分辨率和超高的读出速率。所有版本都有可兼容不同应用的即插即用的GUI界面。此外,也有可适配MATLAB、Python、C(DLLs)的API界面。
产品特点
-高达 130 kHz 的全频谱读出速率
-灵敏度为 -80 dBm/nm。
-2.0 – 5.0 μm 带宽
-光纤耦合输入
-2048像素分辨率低至2.5 cm-1
-即插即用
S2050系列光谱仪
应用领域
-光学镀膜
-光学相干断层扫描
-中红外光谱
-光源表征
-气体、固体、液体非侵入式表征
产品参数
*光谱仪是由光纤连接的两台捆绑设备
(1)S2050-130k要获取更长的有效曝光时间可通过堆叠光谱数据实现
(2)最小曝光时间情况下
(3)光纤接口可以移除用于自由空间光应用
(4)捆绑设备:增加二级设备重量(大约2kg)
应用实例
光学镀膜测量
30W的全反射光源(Globar)被用于镀膜窗口的透射测试光源:3.7-4.5 μm的Ge带通滤波器(BPF)和一片镀有在1064 nm具有高反射率、在2.1-4.5 μm具有高透射率的钇铝石榴石晶体(YAG)镜。S2050-400光谱仪曝光时间设置成20 ms,捕获单张图片,连续采样,不设置平均次数和曲线平滑。
这种测量被用于镀膜质量控制甚至生产监测过程。
镀膜测试结果
80 kHz中红外光谱
波长在3329 nm的中红外激光器驱动电流在1kHz频率下进行调幅。使用NLIR 2.0-5.0 μm的超快80 kHz版本光谱仪测量激光光谱,时间分辨率为12.5 μs。当驱动电流被调制时,激光器的振幅和中心频率发生改变,这些特性变化在测试图中清晰可见。
测试由汉堡应用技术大学(HAW Hamburg)信息与电子工程学院的Marc-Simon Bahr完成。
80 kHz中红外光谱测试结果
kHz速率
match 光学相干断层扫描光学相干断层扫描是近红外领域众所周知的深度成像技术。由于有众多的优势,NLIR上转换技术用来识别kHz线速率光谱,从而动态监控中红外光学相干断层扫描过程。
此图来自Opt. Lett. 46, p. 4558 (2021)由Niels M. Israelsen等人发表的论文“High-resolution mid-infrared optical coherence tomography with kHz line rate,”
光谱仪测量示例
以 80 kHz 的读出率测量来自带宽为 3.0 μm – 4.2 μm 且重复频率为 40 kHz 的 2 ns 脉冲的超连续光源的单脉冲。在图中,(a)显示了12 ms数据采集的原始数据,(b)显示了从40 kHz重复速率和80 kHz采样中预期的所有其他读数为空的缩放,(c)显示了10个原始连续光谱。到目前为止,光谱的波动主要由来自光源的噪声主导。
基于该测量结果,S2050-130k光谱仪能够表征红外激光器的快速调制和其他动态事件。
在50 μm聚苯乙烯(PS)薄膜和800 μm聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的透射测量中,30 W球形光源是中红外光源。S2050-400 光谱仪设置为 20 ms 曝光时间,仅捕获单张照片。随后未对数据应用平均或平滑处理。
在塑料识别或厚度分析的背景下,计算机算法当然可以容忍更短的曝光时间,从而更快地采集。
光纤反射探头是一种具有光纤耦合输入和输出的单反弹衰减全反射 (ATR) 晶体。在该测量中,inpur 光纤接收来自 30 W 球形的光,输出光纤将来自探头的光传递到 S2050-400 光谱仪。通过首先在空气中使用ATR探针进行参考,随后将探针分别插入水,丙烷-2-醇和葵花籽油中,产生这些吸收图。
测量结果在100毫秒的曝光时间内进行单次拍摄,随后使用4像素宽的高斯滤波器对数据进行平滑处理。
一个简单易用的软件程序。
数据实时流、外部触发模式、后台采集、传输视图、数据保存等。
可根据要求提供 MATLAB 和 Python 中的光谱仪 API。
保修期: 1年
是否可延长保修期: 否
现场技术咨询: 有
免费培训: 1人提供技术培训
免费仪器保养: 无
保内维修承诺: 维修免费1年
报修承诺: 3天内到达现场确认并处理维修
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