Fraunhofer-Gesellschaft

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Industrielle Sauerstoffmessung mit einem neuartigen oberflächenemittierenden Laser

Oxygen measurements by using a novel vertical-cavity surface-emitting laser
 
: Wöllenstein, J.; Braun, M.; Hartwig, S.; Lambrecht, A.; Peter, A.; Ostermann, J.M.; Rinaldi, F.; Michalzik, R.

Technisches Messen : TM 72 (2005), Nr.7-8, S.441-448
ISSN: 0340-837X
ISSN: 0171-8096 (Print)
ISSN: 2196-7113 (Online)
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IPM ()
Sauerstoffmessung; oberflächenemittierender Halbleiterlaser; VCSEL; Laserspektroskopie

Abstract
Oberflächenemittierende Halbleiterlaser (VCSEL) werden zur spektroskopischen Sauerstoffmessung im Wellenlängenbereich 762 nm eingesetzt. Hierfür wurden besonders polarisationsstabile Laserdioden auf der Basis von AlGaAs entwickelt. Im Vergleich zu kantenemittierenden Lasern lassen sich VCSELs deutlich besser über den Betriebsstrom abstimmen, während sich die Temperaturmodulation in der gleichen Größenordnung bewegt. Bei dem konventionellen Verfahren der Abstimmung über Stromrampen wurden 1 kHz als Messfrequenz gewählt. Weiterhin wurde der Einsatz besonders schneller Peltierelemente für die schnelle Abstimmung durch Temperaturrampen über mehrere Gasabsorptionslinien gezeigt.

 

Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (VCSELs) are used for oxygen monitoring via tunable diode laser spectroscopy at 762 nm wavelength. For the desired application, novel polarisation-stable laser diodes based on AlGaAs were developed. In comparison to conventional edge-emitting lasers, VCSELs can be much better tuned in wavelength by the injection current, whereas the temperature modulation coefficient is in the same range. For the conventional method of current modulation, a tuning rate of 1 kHz was chosen. Furthermore, the use of extremely fast Peltier elements for the fast tuning over many gas absorption lines is shown.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-30264.html