应用

APPLICATION

即插即用高精度PSD位置传感整套方案

在光学实验、激光对准、精密位移与振动非接触测量场景中,传统位置探测方案往往面临电路搭建繁琐、焊接布线复杂、调试周期长、系统兼容性差等痛点。On-Trak Photonics推出PSM系列位置传感模块+OT-301放大器+OT-302D显示模块完整测量套装,以即插即用的一体化设计,实现纳米至微米级的光斑位置、光强、位移、振动的非接触高精度检测,大幅降低精密光学位置测量的搭建门槛。

▌PSM系列位置传感模块:封装完备的PSD探测核心

PSM系列是经过完整封装的位置敏感探测模块,搭载DB9专用接口,直接对接OT301放大器,即插即用,通电即可开展测试工作。

模块覆盖丰富探测器选型,包含一维线性硅PSD、二维双侧硅PSD、四象限探测器、锗四侧向红外探测器:硅器件工作波段400-1100nm可见光-近红外;锗型号覆盖800-1800nm红外波段,适配可见光激光与红外光源检测需求。

产品分为紧凑型、标准型两种外壳规格,紧凑型体积小巧,适合空间受限光路;标准型感光面积更大,最大感光可达45 mm×45 mm。系统最高分辨率可达50 nm,硅探测器典型线性度可达0.1%-0.3%,可同时输出光斑位置与入射光强信息,一次采集获取两类关键数据。

硬件设计充分考虑实验室使用场景:标配可拆卸滤光片转接座,可加装带通滤光片,有效抑制环境杂散光噪声;外壳为坚固铝合金壳体,防护性能优异;预留1/4-20、8/32标准安装孔位,直接适配市面绝大多数光学支架与调整架,几分钟内即可完成机械安装调试。

PSM系列核心型号参数表

型号

感光面积(mm)

探测器类型

工作波长

封装规格

典型分辨率

典型线性度

PSM 1-2.5

2.5×0.6

一维线性硅

4001100 nm

紧凑型

62.5 nm

0.1%

PSM 1-5

5.0×1.0

一维线性硅

4001100 nm

紧凑型

125 nm

0.1%

PSM 1-10

10.0×2.0

一维线性硅

4001100 nm

标准型

250 nm

0.1%

PSM 2-2

2.0×2.0

二维双侧硅

4001100 nm

紧凑型

50 nm

0.3%

PSM 2-4

4.0×4.0

二维双侧硅

4001100 nm

紧凑型

100 nm

0.3%

PSM 2-10

10.0×10.0

二维双侧硅

4001100 nm

标准型

250 nm

0.3%

PSM 2-45

45.0×45.0

二维双侧硅

4001100 nm

标准型

1.25 µm

0.3%

PSM 2-5G

5.0×5.0

锗四侧向

8001800 nm

紧凑型

5 µm

—

PSM 2-10G

10.0×10.0

锗四侧向

8001800 nm

标准型

5 µm

—

 
四象限型号适用于归零对准应用,无线性度指标。

PSM可选配件清单:

配件型号

配件说明

F12.5-632.2

12.5 mm,632.8 nm光学滤光片

F25-632.8

25 mm,632.8 nm光学滤光片

F12.5-HA

12.5 mm滤光片转接底座

F25-HA

25 mm滤光片转接底座

CA-DB9MM-5

5英尺DB9信号线缆

PS-3

光学立杆支架

 

▌OT-301多功能位置传感放大器:高性能信号处理中枢

OT-301作为整套系统的信号处理中枢,可兼容一维、双侧、四侧向、四象限、双电池各类PSD探测器,将PSM模块输出光电流转化为标准化模拟电压信号。

核心性能亮点:

1. 宽动态输入范围,输入光电流 0.1 µA~1.5 mA,6档增益可调;频率响应DC-15 kHz,兼顾静态定位与高频振动动态测量。

2. 输出归一化X、Y位置模拟电压(±10 V)与SUM光强信号,光斑位置输出与光强强弱无关,消除光源波动带来测量误差。

3. 具备X/Y轴零点偏移、校准电位器,可电子调零,完成绝对位置标定;面板带有光功率过高H、过低L状态指示灯,快速确认信号工作区间。

4. 后置BNC接口,可直接接示波器、数字电压表、采集卡,方便对接用户自研采集系统;产品提供终身质保,设备可靠性高。

OT-301放大器主要技术参数:

参数项

规格指标

跨阻增益

4×10³ ~ 4×10⁶ V/A,6档可调

输入电流范围

0.1 µA ~ 1.5 mA

X/Y位置输出

±10 V

SUM光强输出

06 V

零点偏移

每轴±1 V

校准调节

读数±10%

频率响应

DC-15 kHz(随增益档位变化)

输入接口

DB9-DSub

输出接口

BNC

供电

12 VDC,300 mA

外形尺寸

1.5 ×5.5 ×6.00 英寸(H×W×D)

 

▌OT-302D显示模块:独立读数+电脑采集双模式

OT-302D接收OT-301放大器模拟信号,将电压转换为真实物理位置,实现测量结果可视化,拥有单机独立读数和电脑软件采集两套工作模式。

1. 自带背光LCD显示屏,同时显示X、Y坐标与SUM光强,支持毫米/英寸单位切换,显示分辨率高达0.1 μm;面板按键一键置零,实现相对位移测量;更新速度0.1-25.5秒可调,支持快慢平均滤波,抑制测量噪声。

2.配备RS-232通讯接口(960081N),可由上位机编程控制;配套免费BeamTrak软件,实现自动数据记录、历史轨迹回放、坐标轴反转、自动/手动量程、探测器参数校准,最长连续48小时自动日志记录,数据可导出到表格软件做深度分析,适配长时间稳定性监测实验。

▌完整系统连接与工作流程

光源输出光束照射PSM探测器感光面 → PSM模块输出光电流信号通过DB9线缆送入OT-301放大器;OT-301完成信号运算输出X/Y位置、SUM光强模拟电压;信号可分流输出至:

1. OT-302D显示模块,现场直接读取位置数值;

2. 示波器、数采卡,接入用户现有测控系统;

3. 通过OT-302D的RS232连接电脑,使用BeamTrak软件做记录、绘图、数据分析。

▌典型应用领域

整套非接触光学位置测量系统广泛用于科研实验室与工业精密检测:

1. 激光光束对准、光束漂移稳定性监测、光学平台振动检测;

2. 精密位移、微小形变、角度偏转非接触测量;
3. 光学仪器、光束稳定系统、反射镜闭环稳定控制; 
4. 科研物理实验、光学计量、半导体设备检测、工业设备导轨与轴系对中;
5. 红外场景可选用锗PSM模块,完成红外光束定位与追踪测量。

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