SLED Broadband Light Sources

Sa mga sitwasyon kung saan sinusubaybayan ng mga network ng fiber optic sensor ang structural health ng mga tulay at ang medical OCT equipment ay kumukuha ng micron-level retinal lesions, ang SLED broadband light sources, kasama ang kanilang ultra-wide spectrum, mababang coherence, at mataas na stability, ay naging mga pangunahing bahagi na sumusuporta sa high-precision optical system. Bilang isang espesyal na pinagmumulan ng liwanag sa pagitan ng mga laser diode at light-emitting diodes, ang mga device na ito, sa pamamagitan ng kanilang natatanging mekanismo ng light-emitting at disenyo ng circuit, ay nagbibigay ng hindi mapapalitang optical solution para sa pagsubaybay sa industriya, biomedicine, at pananaliksik sa pambansang depensa.

I. Kahulugan at Prinsipyo ng Light-Emitting ng SLED Broadband Light Sources

Ang isang SLED broadband light source ay mahalagang superluminescent light-emitting diode. Ang pangunahing istraktura nito ay binubuo ng isang PN junction na gawa sa III-V compound semiconductors (gaya ng GaAs at InP). Kapag ang isang forward bias na boltahe ay inilapat sa PN junction, ang mga electron ay ini-inject mula sa N-rehiyon sa P-rehiyon, at ang mga butas ay ini-inject mula sa P-rehiyon sa N-rehiyon. Ang mga photon ay inilalabas kapag ang mga carrier ng minorya ay muling pinagsama sa karamihan ng mga carrier. Hindi tulad ng random na kusang paglabas ng mga ordinaryong LED, ang mga SLED, sa pamamagitan ng mga na-optimize na aktibong istruktura ng rehiyon (gaya ng mga quantum well at strained layers), ay nagbibigay-daan sa mga photon na sumailalim sa bahagyang stimulated emission sa panahon ng pagpapalaganap. Nagbibigay-daan ito para sa mas makitid na spectral bandwidth (karaniwang 6nm-100nm) at mas mataas na output power kumpara sa tradisyonal na broadband light source habang pinapanatili ang mababang pagkakaugnay.

Ang kanilang mga spectral na katangian ay maaaring higit pang ma-optimize gamit ang mga multi-device na collaborative na diskarte. Halimbawa, ang isang scheme na gumagamit ng apat na SLED chips, sa pamamagitan ng wavelength-selective coupling, ay maaaring mapabuti ang spectral flatness sa ≤3dB, na sumasaklaw sa C+L band na 1528nm-1603nm, na nakakatugon sa mga kinakailangan sa pagsubok ng mga dense wavelength division multiplexing (DWDM) system.

II. Mga Tampok ng Produkto ng SLED Broadband Light Sources

1. Spectral Performance: Ang SLED broadband light source ay karaniwang may 3dB bandwidth na 40nm-100nm, na may mga center wavelength na sumasaklaw sa mga karaniwang ginagamit na komunikasyon at sensing band gaya ng 850nm, 1310nm, at 1550nm. 

2. Spectral Density Control: Gamit ang spectral flattening technology, ang spectral density nito ay makokontrol sa loob ng range na -30dBm/nm hanggang -20dBm/nm, na tinitiyak ang balanse ng kapangyarihan sa mga multi-wavelength system.

3. Power Stability: Gumagamit ng ATC (Automatic Temperature Control) at APC (Automatic Power Control) na mga closed-loop circuit, ang panandaliang pagbabago ng kuryente ay ≤0.02dB (15 minuto), at ang pangmatagalang pagbabago ay ≤0.05dB (8 oras). Halimbawa, ang Bocos Optoelectronics' 1550nm SLED light source ay nagpapakita ng output power stability ≤±0.05dB/8 oras sa loob ng operating temperature range na -20℃ hanggang 65℃.

4. Modular Design: Nag-aalok ng parehong desktop (260×285×115mm) at modular (90×70×15mm) na mga pakete, na sumusuporta sa interface ng RS-232 at host computer software para sa malayuang pagsasaayos ng kuryente, spectral monitoring, at fault diagnosis.

III. Mga Lugar ng Application ng SLED Broadband Light Sources

1. Fiber Optic Sensing System

Sa distributed fiber optic sensing, ang mababang coherence ng SLEDs ay maaaring mag-alis ng interference noise na dulot ng Rayleigh scattering, pagpapabuti ng spatial resolution sa millimeter level. Halimbawa, sa pagsubaybay sa pagtagas ng pipeline ng langis, ang isang 1550nm SLED na pinagmumulan ng ilaw na sinamahan ng isang FBG sensor ay maaaring makakita ng mga pagbabago sa temperatura na 0.1 ℃ sa loob ng 10km na saklaw.

2. Medical Imaging (OCT)

Ang optical coherence tomography (OCT) ay umaasa sa haba ng coherence at power stability ng light source. Ang haba ng pagkakaugnay ng mga SLED (<100μm) ay mas mababa kaysa sa mga tradisyonal na laser, na iniiwasan ang pagkagambala ng artifact sa imaging. Ang 850nm SLED light source ng Bocos Optoelectronics ay inilapat sa ophthalmic OCT equipment, na nakakamit ng 10μm-level na layered imaging ng retina.

3. Pagsubok sa Optical Communication

Sa pagsubok ng CWDM device, ang malawak na spectral na katangian ng mga SLED ay maaaring sabay na sumasakop sa 800nm-1650nm band. Kasama ng high-resolution na spectrometer, ang mga parameter gaya ng channel spacing at insertion loss ay maaaring tumpak na masusukat, na nagpapahusay sa testing efficiency nang higit sa 3 beses. 4. Pananaliksik sa Depensa: Maaaring gamitin ang high-polarization SLED light sources sa mga interferometer system para sa fiber optic gyroscope. Ang kanilang mababang-ingay na katangian (RIN < -140dB/Hz) ay maaaring mapabuti ang katumpakan ng pagsukat ng angular velocity sa 0.01°/h.

IV. Mga Packaging Form ng SLED Broadband Light Sources

1. Butterfly Package: 14-pin butterfly package, na naglalaman ng built-in na thermoelectric cooler (TEC) at optical isolator.

2. Desktop Package: Pinagsasama ang power supply, temperatura control, at mga interface ng komunikasyon, na sumusuporta sa host computer software control, na angkop para sa mga laboratoryo na pananaliksik at mga sitwasyon sa pagkakalibrate.Bocos' Ang desktop 1550nm SLED (195(W)×220(D)×120(H)) light source ay nilagyan ng touch screen at pagpapatakbo ng button, na maaaring magpakita ng output power, wavelength, at iba pang parameter sa real time.

3. Modular Package: Ang compact na laki (125(W)×150(D)×20(H)), ay maaaring direktang i-embed sa mga kagamitang pang-industriya o field testing instrument, na binabawasan ang mga gastos sa pagsasama ng system. Sinusuportahan ng module ang AC 110~240V o DC 5V/4A power supply at angkop ito para sa mga storage environment mula -40℃ hanggang 85℃.