Testsystem für IR-Sensoren Fingerabdrucksensoren bei 1.380 nm testen

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Optische Fingerabdrucksensoren unterhalb des Displays eines Smartphones arbeiten mit IR-Emittern bei 1.380 nm. Dazu notwendig sind allerdings Testsysteme

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Fingerdrucksensoren im Smartphone: Sie arbeiten mit IR-Emittern bei 1.380 nm.
Fingerdrucksensoren im Smartphone: Sie arbeiten mit IR-Emittern bei 1.380 nm.
(Bild: Instrumentsystems)

IR-Strahlung eignet sich für Sensorik und überträgt Daten. Typische Anwendungen sind 3D-Sensorik in Unterhaltungselektronik oder im Automobilbau Lidar und Fingerabdrucksensoren. Smartphones scannen Fingerabdrücke durch das Display hindurch, um ein Gerät sicher zu entsperren.

Die notwendige Strahlungsquelle wurde bisher mit Wellenlängen um 940 nm umgesetzt. Hier treten bei spezifischen Wellenlängen Einbrennphänomene in OLED-Displays auf. Abhilfe können andere Wellenlängen wie Infrarot (IR)-Strahlung bei 1.380 nm sein. Für den Benutzer bleibt die Anwendung unverändert, technisch erfordert die Verschiebung von niedrigeren zu höheren Wellenlängen im NIR-Bereich spezifische, hochauflösende und kalibrierte Prüfgeräte, um radiometrische Größen, Pulse im µs-Bereich und Temperaturen zu messen und zu kontrollieren.

IR-Test für optische Fingerdrucksensoren

Instrument Systems hat eine modulare IR-Testlösung für optische Fingerabdrucksensoren unterhalb des Displays mit Wellenlängen über 1.100 nm entwickelt. Das zentrale Element ist ein High-End-Spektralradiometer aus der Serie CAS 140CT IR. Mit seinem gekühlten InGaAs-Line-Sensor deckt das Modell IR1 Wellenlängen von 780 bis 1.650 nm ab. Die thermoelektrische Kühlung hält den Sensors auf einer Temperatur von -10 °C. Das gewährleistet einen geringes Rausch-Level und hohe Langzeitstabilität. Mithilfe der High-Gain-Option kann die Empfindlichkeit des Sensors für Anwendungen mit besonders geringer Strahlungsleistung erweitert werden.

Das hochauflösende Modell CAS 140CT-HR mit Wellenlängen von 1.300 bis 1440 nm ist besonders auf die detaillierte Untersuchung schmalbandiger Strahlungsquellen mit einer optischen Auflösung <1 nm zugeschnitten. In Kombination mit PTFE-beschichteten Ulbricht-Kugeln, einer kalibrierten und schnellen Photodiode sowie LED-basierten Kalibriernormalen bietet Instrument Systems hochflexible Systemlösungen für die hochpräzise Messung von IR-Emittern mit einer auf nationale Standards wie PTB oder NIST rückführbaren Kalibrierung an.

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