Материалы о применениях

Публикации по применениям

Примеры Использования продукции ИоффеЛЕДа

Публикации по применениям

Недисперсионные газовые сенсоры на основе диодных оптопар

Название Описание Ссылка , pdf

Моделирование характеристик оптических газовых сенсоров на основе диодных оптопар среднего ИК-диапазона спектра

Предложена аналитическая модель оптического газового сенсора на основе диодных оптопар, учитывающая линейчатую структуру анализируемых газов, особенности спектральных характеристик иммерсионных свето- и фотодиодов среднего ИК-диапазона спектра. Проведенные исследования показывают хорошие перспективы использования сенсоров на основе иммерсионных диодных оптопар в малогабаритных анализаторах газов: ожидаемые значения пороговой чувствительности CO2-сенсора на уровне десятков ppm и абсолютной погрешности измерений не хуже 0.1% ( приведенная погрешность 1% ) в диапазоне до 10 vol% при быстродействии до 10 отсчетов в секунду превосходят параметры известных нам к настоящему времени портативных газоанализаторов CO2. Достовер ность модели подтверждена хорошим совпадением расчетных данных с экспериментальными результатами, полученными на макете диодного CO2-сенсора.

ЖТФ, 2009, том 79, вып. 6 , стр. 112. Г.Ю. Сотникова и др.

Performance analysis of diode optopair gas sensors Analytical description of the transfer function of an optical gas sensor takes into account a fine structure of gas absorption spectra and spectral characteristics of optopair elements and their temperature drift. Such approach permits one to estimate as early as at the designing stage the expected accuracy of measurements that can be provided by nondispersive infrared (NDIR) gas sensors of different configuration as the environment temperature changes and/or in the presence of interference from foreign gases. Moreover, analytical description of the transfer function allows increasing the accuracy of gas concentration measurements. Calculated and experimental results of the study of laboratory models of small-size NDIR sensors based on mid-infrared (3-5 μm) immersion diode optopairs are given. The presented results confirm the validity of the proposed approach for the NDIR gas sensor description and promising prospects for using the sensors based on immersion diode optopairs in portable gas analysers. Proc. of SPIE Vol. 7356 73561T-1
Low voltage CO2-gas sensor based on III-V mid-IR immersion lens diode optopairs: where we are and how far we can go? This study presents a comparative analysis of parameters of infrared radiation source and detector hardware that are most important for the creation of portable optical nondispersive infrared (NDIR) gas sensors. An analytical model of the optical gas sensor is proposed. The notions of an instrument and transfer functions of the sensor as a measurement device are introduced. Capabilities of the model have been demonstrated by the example of carbon dioxide sensor based on immersion diode optopairs. Validity of the model is proved by good coincidence of calculated and experimental data. Analytical description of the transfer function of a NDIR carbon dioxide sensor allowed us to carry out the comparative analysis of potential sensitivity of sensors based on different hardware produced by basic fabricators of IR components. Sensors Journal, IEEE, Vol. 10 (2), 225 - 234
Дистанционный инфракрасный детектор углеводородных газов Рассматривается принцип действия дистанционного инфракрасного (ИК) детектора углеводородных газов (УВГ), выполненного на основе специальных излучающего и приемных диодов с гетеропереходами. Обсуждаются особенности его оптической и электрической схем, алгоритма работы. Приводятся результаты практических ис-пытаний прибора. ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ. УПРАВЛЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, ДИАГНОСТИКА. 2003. № 6 , стр. 55-59

Инфракрасные фотодиоды для низкотемпературной пирометрии

А3В5 photodiode sensors for low-temperature pyrometry

Mid-infrared immersion lens photodiodes developed at the Ioffe Institute have high spectral selectivity (λmax/Δλ≈0.1…0.15) at different wavelengths -2.9, 3.3, 4.2 and 4.7 microns, the response time (up to 10-9s) and detectivity (D* ≈ 109-1011, (cm√Hz)/W) being significantly higher than those of currently known detectors of thermal radiation.The analysis of the transfer function of the temperature sensors based on A3B5 photodiodes has shown that they permit implementing the methods of color and two-color pyrometry providing a significant decrease of the
methodical error in optical temperature measurements associated with unknown values of object surface emissivity and uncontrollable changes in the environment transmission.

Proc. of SPIE Vol. 8073, 80731A
Система контроля температуры рабочего торца оптоволокна лазерных модулей с волоконным выводом излучения для медицинской аппаратуры

В работе описывается устройство контроля температуры торца оптоволокна, встраиваемое в блок питания мощных лазерных диодов и модулей (с оптоволоконным выходом), используемых в медицинских лазерных аппаратах. В качестве чувствительного элемента выбран фотодиод на основе AIIIBV среднего инфракрасного диапазона, разработанный в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН, из класса фотодиодов, по своим параметрам оптимально подходящих для создания детекторов теплового излучения (пирометрических сенсоров) различного назначения. Разработанное устройство позволяет осуществлять контроль температуры на торце рабочего оптоволокна лазерного ”скальпеля“ в диапазоне 600−1100C с погрешностью не хуже 1% при быстродействии 1 мс. Устройство имеет цифровой и аналоговые выходы сигнала температуры, которые могут быть использованы для управления током накачки лазера. Тем самым расширяются функциональные возможности медицинской лазерной аппаратуры, повышается ее эффективность, безопасность и увеличивается срок службы.

ФТП, 2014, т.48(1), стр.135

Усилители для фотодиодов средней ИК области спектра

Предельная чувствительность фотоприемного устройства на основе фотодиодов A3B5 среднего ИК-диапазона спектра Представлен анализ шумов фотоприемного устройства на базе фотодиода (ФД) среднего ИК-диапазона, выполненного по схеме трансимпедансного усилителя, и даны рекомендации по выбору типов усилительных элементов в зависимости от величины динамического сопротивления используемых фотодиодов. Показано, что современные малошумящие усилители позволяют реализовать потенциальную пороговую чувствительность фотоприемного устройства только с ФД, динамическое сопротивление которых более 50 Ом . ПЖТФ, 2011, т.37(18), стр.50
Влияние низкочастотных шумов на пороговую чувствительность фотодиодных приемных устройств среднего ИК диапазона в широкой полосе частот Представлен анализ низкочастотной составляющей шумов фотодиодного фотоприемного устройства, выполненного по схеме трансимпедансного усилителя. Показано, что низкочастотная (дрейфовая) составляющая шумов во входных цепях современных операционных усилителей вносит определяющий вклад в результирующие шумы фотоприемных устройств на основе фотодиодов A3B5 вплоть до частот порядка сотен kHz. Предложен наглядный ”векторный“ метод описания шумовых характеристик элементов фотоприемного устройства с целью выбора оптимального типа операционного усилителя для достижения предельных характеристик чувствительности и точности при требуемом быстродействии. Письма ЖТФ, 2014, т.47(1), стр.58

 

Примеры использования продукции ИоффеЛЕДа

Используемый компонент Производитель Прибор Фото прибора
LED42Sr, PD42Sr www.triton.ru Модуль капнографа - производит измерение концентрации углекислого газа (CO2) в выдохе пациента. www.triton.ru
PD33fsi www.shibbolet.ru Инфракрасный детектор взрывоопасных и токсичных газов - осуществляет непрерывный контроль довзрывных концентраций углеводородных газов (УВГ) на технологических установках.
LED34Sr, PD34Sr www.controlplast.ru Измеритель толщины - предназначен для бесконтактного измерения абсолютной толщины и разнотолщинности полимерного полотна
PD34Sr www.meta-ru.ru АЛКОТЕСТЕР - Портативный спектрофотометрический индикатор этанола в выдыхаемом воздухе