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公司正式推出光電耦合系統2016/5/23 10:45:40
掃描探針顯微鏡光電耦合系統
面對當前的能源危機以及環境污染問題，太陽能作為一種可再生和清潔能源，是解決全球日益增長的能源需求的重要方法之一。將太陽能轉換成電能的一種有效的方法是制備基于光生伏特效應的太陽能電池。研發高效低成本的新型太陽能電池，是實現太陽能光伏發電廣泛應用的技術基礎。其中最近幾年，一種基于鈣鈦礦結構材料的太陽能電池引起全世界的關注。
原子力顯微鏡是太陽能電池測量中必不可少的表征手段，主要用于表征電池表面的微觀結構以及材料的電學特性。而太陽電池光電特性的測量多采用宏觀的方法，也就是直接將光照射到電學測量儀器上，從而獲得材料的宏觀電學特性，但不利于研究其微觀導電機制和性能的提高。
光電耦合系統主要用于太陽能電池領域，通過引入光對樣品進行輻照，樣品表面的電子產生躍遷從而形成電流。將光電耦合系統直接和原子力顯微鏡耦合，有助于從微觀尺度上研究太陽能材料表面導電機制問題，解釋電子的輸運機理，從而提高材料的發光效率，對于太陽能電池行業產生重要影響。
兩種方式引入光的方式，一種是反射式，也就是說光從側面打到樣品表面，適合各類樣品；另外一種是透射式，也就是說光從樣品底部透射穿過照射到樣品表面，適合于透光樣品。兩種方式皆支持單一光源和白光光源。
與原子力結合光電耦合系統實例
本光電耦合系統可以實現與原子力顯微鏡與光學系統的無縫對接，操作簡單，通過光纖直接將光引到樣品表面，效率高，避免復雜的光路對中，用戶經過簡單培訓就可以掌握，實現微觀區域光電信號的原位表征，進一步揭示光電材料的發光機制以及發光效率機制問題。光電耦合系統可以提供在不同光強和不同波長下激發材料，結合原子力顯微鏡的導電模式，靜電力模式，kelvin模式等，可以原位獲得材料的表面電學性質（電阻，表面電勢，電容等）。建立實時光電之間的關系，對材料的光電機制揭示非常有幫助。
應用領域：光電材料，例如鈣鈦礦太陽能電池，2D材料等
經532nm激光輻照鈣鈦礦樣品表面前后的表面電勢的改變
經532nm激光輻照鈣鈦礦樣品表面前后的表面電流的改變
系統組成以及技術指標：
系統組成 | 系統技術指標 |
激光器 | 標準激光波長532nm，功率100mW，束斑尺寸≤3mm。也可根據用戶的需求定制不同頻率的激光器，也可將不同頻率的激光進行集成。要求激光工作方式：CW（可輸出穩定連續光源），線寬<0.1nm，功率穩定性<5%，振幅穩定性<5%，使用壽命>10000小時。激光功率連續可變。激光功率穩定且為可調節電源，自帶過熱、限流保護電路，同時可外接高速調制。 |
光纖 | 常規光纖為多模光纖，光纖內徑200μm，長度1.5m和1m。用戶也可選擇單模光纖。 |
四維移動平臺 | XY方向行程為≥13mm，Z方向行程為≥10mm，精度為≤30μm，平行度為≤30μm。旋轉，360度粗條，±5度精調，精度5分。 |
準直器 | 準直器焦距可調整，范圍10mm。 |
激光防護眼鏡 | 標準激光防護眼鏡支持波長532nm；也可定制其他波長的激光防護眼鏡。 |
入射方式 | 支持透射式和反射式 |
定制多波長小功率光纖耦合激光器系統
設備示意圖
STLxxxxT1 小功率光纖耦合激光器系統能夠輸出的波長包括 405nm 450nm 520nm 635nm 658nm 808nm 830nm 915nm 980nm。可以實現五個波長的激光集成，激光功率可調。激光器采用觸摸屏控制，可以方便的設定激光器的輸出功率和頻率、占空比等參數。同時為了方便使用，激光器也提供外部控制接口。客戶可以使用TTL調制口來使激光器的出光和關光時間與外部控制信號同步。前面板的鑰匙開關可以確保只有有權限的人員才能使用激光器。
激光器采用光纖耦合輸出，考慮到不同用戶的使用要求差異。激光可根據用戶的實際應用設計相應的準直或者聚焦鏡頭。
激光器型號及參數對照表
主要性能和參數 | 指標 |
輸出功率 | 每個波長300mW |
工作波長 | 450nm/520nm/638nm |
輸出模式 | 光纖輸出 |
光纖芯徑 | 400um，3個波長從同一根光纖輸出 |
光線數值孔徑（N.A） | 0.22 |
光斑直徑 | ～10mm@150mm遠處（以鏡頭出場數據為準） |
電源輸入 | AC220V |
控制 | 觸摸屏控制，每個波長功率獨立可調 |
制冷方式 | 風冷 |
工作環境溫度 | -10℃到+40℃ |
功率不穩定度（8小時） | <5%@25度 |
存儲溫度 | -20℃到+80℃ |
預期壽命 | 10000小時 |