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Abstimmbare Lasermodule aus dem Telekommunikationsbereich für die Strömungsmessung in Fluiden

08.10.2007

Hochintegrierte fasergekoppelte und abstimmbare Laserdiodenmodule aus dem Telekommunikationsbereich erlauben die Realisierung miniaturisierter Laser-Doppler-Anemometer, die durch ihre messtechnische Konzeption eine hohe Modularität für mehrkomponentige Strömungsgeschwindigkeits- und hochauflösende Geschwindigkeitsprofilmessungen aufweisen.

In der Laser-Doppler-Anemometrie wird die Dopplerverschiebung des an in der Strömung mitgeführten Teilchen gestreuten Lichts ausgewertet. Hierzu werden Laserstrahlen paarweise im Messvolumen gekreuzt, das von den Laserstrahlen am Teilchen gestreute Licht auf einem Photoempfänger überlagert und die Frequenz der durch Schwebungssignalbildung im Photoempfänger erzeugten „LDA-Signale“ als der Teilchengeschwindigkeit direkt proportionale Größe bestimmt.
Die für den Telekommunikationsbereich entwickelten hochintegrierten fasergekoppelten und in ihrer Emissionsfrequenz abstimmbaren Laserdiodenmodule erlauben es, für jeden LDA-Strahl eine eigene fasergekoppelte Laserquelle einzusetzen um in vereinfachter Weise unterschiedliche LDA-Strahlenpaare zur Messung unterschiedlicher Geschwindigkeitskomponenten zu erzeugen, die sich durch die Wahl unterschiedlicher Schwebungsfrequenzen zwischen den Lasern eindeutig im Photoempfängersignal trennen lassen.
Die Vorteile bestehen in einer hohen Modularität, Miniaturisierbarkeit und Flexibilität, da die gleiche messtechnische Konzeption sowohl für die mehrkomponentige Strömungsgeschwindigkeitsmessung als auch für die hochauflösende Strömungsgeschwindigkeitsprofilmessung eingesetzt werden kann.

Ansprechpartner:

H. Müller, FB 1.4, AG 1.41, Email: harald.mueller@ptb.de