KTN Optischer Deflektor
Optischer Hochgeschwindigkeitsscanner (100 kHz) ohne bewegliche Teile
Was ist ein KTN-Kristall?
Der KTN-Kristall ist ein Oxidkristall aus Kalium (K), Tantal (Ta) und Niob (Nb). Durch die Nutzung der Eigenschaft des KTN-Kristalls, dass sich sein Brechungsindex durch Anlegen einer Spannung frei verändern lässt, kann die Richtung des einfallenden Laserlichts gezielt gesteuert werden.
Überblick
Seit in den 1950er Jahren erstmals über KTN-Kristalle berichtet wurde, sind sie für ihre enormen elektrooptischen Effekte bekannt, aber ihre industriellen Anwendungen haben sich bis heute nicht weiterentwickelt. Der Grund dafür ist, dass es äußerst schwierig war, große, qualitativ hochwertige Kristalle zu züchten. Im Jahr 2007 etablierten NTT Photonics Laboratories (damals) eine Kristallzüchtungstechnologie, die als optisches Gerät verwendet werden konnte. Darüber hinaus entdeckten wir durch weitere Forschungen zu den physikalischen Eigenschaften von KTN-Kristallen den weltweit ersten "elektro-optischen Effekt zur Raumladungskontrolle", der den Brechungsindex von Kristallen nach einem neuen Prinzip steuert und einen kompakten optischen Hochgeschwindigkeitsscanner ohne bewegliche Teile.
Besonderheit
Hochgeschwindigkeitsscanner mit 100 kHz Betriebsgeschwindigkeit
Da es keine mechanisch beweglichen Teile gibt und die Richtung der Laseremission durch ein externes elektrisches Feld gesteuert wird, ist ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb möglich, der mehr als 100-mal schneller ist als bei herkömmlichen Produkten (Galvanomiespiegel, Polygonspiegel usw.). Wird es beispielsweise im medizinischen Bereich als Lichtquelle für die optische Kohärenztomographie (OCT) eingesetzt, kann die Diagnose schneller als bisher gestellt werden, was die Patienten entlasten soll.
Erreicht eine kompakte Größe
Es hat eine einfache Struktur, bei der Elektroden auf einem KTN-Kristall gebildet werden, und die Chipgröße ist extrem klein, nur wenige Millimeter im Quadrat.
Betriebsfähig über einen breiten Wellenlängenbereich
KTN-Kristalle sind im Wellenlängenbereich von 488 bis 3500 nm transparent, wodurch sich Geräte über einen weiten Wellenlängenbereich realisieren lassen. Wir verkaufen Scanner für sichtbares Licht sowie 1,0-, 1,3- und 1,5-μm-Bandscanner als Standardspezifikationen. Sonderwellenlängen bitte anfragen.
Produktpalette
1D KTN optischer Scanner (Faser-Eingangstyp, räumlicher Eingangstyp, Montageart)
Spezifikation
| Wellenlänge | sichtbar | 1,0-μm-Band | 1,3-μm-Band | 1,5-μm-Band |
|---|---|---|---|---|
| Ablenkwinkel | 150mrad | 120mrad | ||
| Antriebsfrequenz | 10-100 kHz | |||
| Eingangsöffnung | 1,0 mm × 1,0 mm (räumlicher Eingabetyp) | |||
| Ausgangsstrahldurchmesser | ~ 0,4 mm (für einfallenden Strahldurchmesser 0,5 mm) | |||
| Größe | Modul 23×23×50 mm Halterung 25 × 25 × 38 mm |
|||
2D-KTN-Optikscanner (Faser-Eingangstyp, räumlicher Eingangstyp)
Spezifikation
| Wellenlänge | sichtbar | 1,0-μm-Band | 1,3-μm-Band | 1,5-μm-Band |
|---|---|---|---|---|
| Ablenkwinkel | 120 × 96 mrad | |||
| Antriebsfrequenz | 10-100 kHz | |||
| Eingangsöffnung | φ1,0 mm (räumlicher Eingabetyp) | |||
| Ausgangsstrahldurchmesser | ~0,4 mm (bei einem einfallenden Strahldurchmesser von 0,5 mm) | |||
| Größe | 40×40×100 mm | |||
2D-KTN-Optikscanner (Handgerät)
Spezifikation
| Wellenlänge | sichtbar | 1,0-μm-Band | 1,3-μm-Band | 1,5-μm-Band |
|---|---|---|---|---|
| Ablenkwinkel | 120×120mrad | |||
| Antriebsfrequenz | 0,1 ~ 20 kHz | |||
| Ausgangsstrahldurchmesser | ~ 0,8 mm (für einfallenden Strahldurchmesser 0,5 mm) | |||
| Größe | 16×16×114 mm | |||
| Gewicht | 60g | |||
Linearverstärker (DC bis 3 kHz, 1-Kanal/2-Kanal-Ausführung, 20-kHz-Ausführung)
Spezifikation
| Modellnummer | KST1000A | KST1000B | KAS0201CH |
|---|---|---|---|
| Frequenz | Gleichstrom bis 3 kHz (*1) | 20 kHz (10 kHz bis 30 kHz (*3)) | |
| Ausgangsspannung | ±600 V (*2) | 283 Veff | |
| DC-Bias-Ausgang | - | 0-500 V | |
| Signaleingangsspannung | ±10 | - | |
| Wellenform der Ausgangsspannung | - | Sinus | |
| Anzahl der Ausgangskanäle | 1 | 2 | 1 |
| Anzahl der Kanäle des Peltier-Controllers | 1 | 2 | - |
| Eingangsspannung | Wechselstrom 100-230 V / 48-62 Hz | ||
| Schnittstelle | - | RS-232C (*4) | |
| Abmessungen *ohne hervorstehende Teile | 320×430×177 mm | 260×350×150 mm | |
*1: Eigenschaften im Leerlauf.
*2: Die Ausgangsspannung ist einstellbar. Bitte Anfragen auf Englisch für weitere Informationen.
*3: Ein externes Eingangssignal ist separat erforderlich.
*4: Ein separater Steuer-PC ist erforderlich. (Bitte Anfragen auf Englisch für Beispielprogramme.)
Resonanznetzteil (100-kHz-Typ, 200-kHz-Typ)
Spezifikation
| Modellnummer | KPS1001CH | KPS2001CH | KDT2001CH |
|---|---|---|---|
| Frequenz | 100 ± 5 kHz | 200kHz±100ppm | |
| Ausgangsspannung (*1) | ±400 V | ±450 V | |
| DC-Bias-Ausgang | ±500 V | ±600 V | |
| Signaleingangsspannung | - | - | - |
| Wellenform der Ausgangsspannung | Sinus | ||
| Anzahl der Ausgangskanäle | 1 | 1 | 1 |
| Anzahl der Kanäle des Peltier-Controllers | - | - | 1 |
| Eingangsspannung | Wechselstrom 100-230 V / 48-62 Hz | ||
| Schnittstelle | RS-232C (*2) | ||
| Abmessungen *ohne hervorstehende Teile | 150×150×75 mm | 246×350×148 mm | |
*1: Dies beschreibt die Eigenschaften einer kapazitiven Last (1nF bis 2nF).
*2: Ein separater Steuer-PC ist erforderlich. (Bitte Anfragen auf Englisch für Beispielprogramme.)
KTN-Beispiel für optisches Scannen
Zusammenhang zwischen Ablenkwinkel und angelegter Spannung im KTN-Lichtscanner
Dies ist ein experimentelles Beispiel für das Scannen eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 633 nm bei 100 kHz unter Verwendung eines eindimensionalen optischen KTN-Scanners. Diese Grafik zeigt den Zusammenhang zwischen Wechselspannung und Auslenkwinkel, wenn an den KTN-Kristall eine Gleichspannung von 150 V angelegt wird.
Beispiele für Scans mit einem optischen 2D-Scanner
KTN 2D-Scanner-Video
Der optische Scanner KTN wird im Video (Englisch) vorgestellt. Spielzeit: 03 Minuten 04 Sekunden
Anwendungsbeispiel
- Optische Kohärenztomographie (OCT)
- Endoskop
- Präzisionsvermessungssystem
- Lasermikroskop
- Laserbearbeitung
- Lasermarkierer
- Optischer Schalter
Verwandte Informationen/Pressemitteilungen usw.
Gewinner des CLEO/Laser Focus World Innovation Award Grand Prize.
Der CLEO (die weltweit größte internationale Konferenz für Laser- und optische Technologie)/Laser Forcus World Innovation Award würdigt innovative Produkte und Technologien auf dem Gebiet der Laserwissenschaft und ist das erste japanische Unternehmen, das den Hauptpreis erhält.
-
2017/ 01.24
Hochstabile Lichtquelle für Dickenmessgeräte, entwickelt mit Hilfe von wellenlängenabstimmbarer Technologie und KTN-Kristallen (gemeinsames Entwicklungsergebnis mit Hamamatsu Photonics, NTT und NTT-AT)
-
2017/ 02.15
Entwicklung eines neuen Positionsmesssystems (optische Positionsmesstechnologie mit Abtastung) (entwickelt von IREC Giken und NTT-AT)
-
2017/ 04.14
Weltweit erste erfolgreiche 3D-Bildgebung von biologischem Gewebe mittels eines starren Endoskops (Gemeinsames Entwicklungsergebnis von NEDO, der Universität Osaka und NTT-AT)