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KTN Optischer Deflektor

Optischer Hochgeschwindigkeitsscanner (100 kHz) ohne bewegliche Teile

Anfragen auf Englisch
Optischer KTN-Scanner und Antriebsstromversorgung 100-kHz-Resonanztyp
KTN Optischer Deflektor und Antriebsstromversorgung (100-kHz-Resonanztyp)

Was sind KTN-Kristalle?

"KTN-Kristall" ist ein Oxidkristall, der aus Kalium (K), Tantal (Ta) und Niob (Nb) besteht. Durch Nutzung der Eigenschaft des KTN-Kristalls, dass der Brechungsindex durch Anlegen einer Spannung frei verändert werden kann, ist es möglich, die Laufrichtung des einfallenden Laserlichts frei zu steuern.
KTN-Kristall
KTN-Kristall (30x30x50 mm)
Betriebsbild des optischen KTN-Scanners
Betriebsbild des optischen KTN-Scanners

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 einer Arbeitsgeschwindigkeit von 100 kHz

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.

Realisierung der Miniaturisierung

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.

Kann über einen großen Wellenlängenbereich betrieben werden

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

Eindimensionaler optischer KTN-Scanner (Typ mit Fasereingang, Typ mit räumlichem Eingang, Typ mit Halterung)

Eindimensionaler optischer KTN-Scanner mit Fasereingang
Fasereingangstyp
Halterungstyp für eindimensionalen optischen KTN-Scanner
Halterungstyp

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

Optischer 2D-KTN-Scanner (Typ mit Fasereingang, Typ mit räumlichem Eingang)


Optischer 2D-Scanner Räumlicher Eingabetyp
Räumlicher Eingabetyp

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 40×40×100mm

Optischer 2D-KTN-Scanner (Handheld-Typ)


2D-KTN-Handscanner mit optischem Scanner
Handheld-Typ

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-Typ, 20-kHz-Typ)

Linearverstärker DC bis 3 kHz 1-Kanal-Typ
Linearverstärker (DC bis 3 kHz 1-Kanal-Typ)
20-kHz-Typ
20-kHz-Typ

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 : Kenndaten ohne Last.
*2 : Ausgangsspannung kann geändert werden. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.
*3: Ein separates externes Eingangssignal ist erforderlich.
*4 : Ein separater Steuer-PC ist erforderlich. (Bitte kontaktieren Sie uns für Beispielprogramme.)

Resonanzstromversorgung (Typ 100 kHz, Typ 200 kHz)

Resonanzstromversorgung Typ 100kHz
KPS1001CH
Resonanzstromversorgung Typ 200kHz
KPS2001CH/KDT2001CH

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 : Eigenschaften der kapazitiven Last (1nF bis 2nF).
*2 : Ein separater Steuer-PC ist erforderlich. (Bitte kontaktieren Sie uns für Beispielprogramme.)

Beispiel für einen optischen KTN-Scan

Beziehung zwischen dem Ablenkwinkel des optischen KTN-Scanners und der angelegten Spannung

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.
Zusammenhang zwischen angelegter Spannung und Ablenkwinkel

Scanbeispiel eines optischen 2D-Scanners


Beispiel für Rasterscan
Beispiel für Rasterscan
Beispiel für einen Lissajous-Scan
Beispiel für einen Lissajous-Scan

Video des KTN 2D-Scanners

Der optische Scanner KTN wird im Video (Englisch) vorgestellt. Spielzeit: 03 Minuten 04 Sekunden

Ein optischer Hochgeschwindigkeitsscanner, der auf einem neuen Prinzip basiert, das die Richtung des Lichts mit einer Signalspannung ändert.

 

Anwendungsbeispiel

Optische Kohärenztomographie (OCT)
Endoskop
Präzisionsvermessungssystem
Lasermikroskop
Laserbearbeitung
Lasermarkierer
Lichtschalter
Anwendungsbeispiel des optischen Scanners KTN
Anwendungsbeispiel des optischen Scanners KTN
 

Verwandte Informationen

Pressemitteilungen usw.

Erhielt den Hauptpreis beim CLEO/Laser Forcus World Innovation Award

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.
24. Januar 2017 Entwicklung einer hochstabilen Lichtquelle für Dickenmessgeräte mit wellenlängenabstimmbarer Technologie unter Verwendung von KTN-Kristallen (Ergebnis einer gemeinsamen Entwicklung mit Hamamatsu Photonics, NTT und NTT-AT)
15. Februar 2017 Entwicklung eines neuen Positionsmesssystems (optische Sweep-Positionsmesstechnologie) (entwickelt von Airec Giken und NTT-AT)
14. April 2017 Weltweit erste erfolgreiche 3D-Bildgebung von lebendem Gewebe mit einem starren Endoskop (Ergebnis einer gemeinsamen Entwicklung mit NEDO, Universität Osaka und NTT-AT)

Materialien herunterladen

Optischer KTN-Hochgeschwindigkeitsscanner  
Netzteil zum Ansteuern des KTN-Scanners
・Netzteil vom Typ Linearverstärker KST1000A, KST1000B
・Sinuswellen-Resonanznetzteil KSP1001CH, KSP2001CH
 

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