În scenariile în care rețelele de senzori cu fibră optică monitorizează sănătatea structurală a podurilor și echipamentele medicale OCT captează leziuni retiniene la nivel de microni, sursele de lumină cu bandă largă SLED, cu spectrul lor ultra-larg, coerența scăzută și stabilitatea ridicată, au devenit componente de bază care susțin sisteme optice de înaltă precizie. Fiind o sursă de lumină specială între diodele laser și diodele emițătoare de lumină, aceste dispozitive, prin mecanismul lor unic de emitere a luminii și designul circuitelor, oferă soluții optice de neînlocuit pentru monitorizarea industrială, biomedicină și cercetarea apărării naționale.
O sursă de lumină cu bandă largă SLED este în esență o diodă emițătoare de lumină superluminiscentă. Structura sa de bază constă dintr-o joncțiune PN formată din semiconductori compuși III-V (cum ar fi GaAs și InP). Când se aplică o tensiune de polarizare directă joncțiunii PN, electronii sunt injectați din regiunea N în regiunea P, iar găurile sunt injectate din regiunea P în regiunea N. Fotonii sunt eliberați atunci când purtătorii minoritari se recombină cu purtătorii majoritari. Spre deosebire de emisia spontană aleatorie a LED-urilor obișnuite, SLED-urile, prin structuri optimizate ale regiunii active (cum ar fi puțurile cuantice și straturile tensionate), permit fotonilor să sufere o emisie stimulată parțial în timpul propagării. Acest lucru permite o lățime de bandă spectrală mai îngustă (de obicei 6nm-100nm) și o putere de ieșire mai mare în comparație cu sursele tradiționale de lumină în bandă largă, menținând în același timp o coerență scăzută.
Caracteristicile lor spectrale pot fi optimizate în continuare folosind tehnici de colaborare cu mai multe dispozitive. De exemplu, o schemă care utilizează patru cipuri SLED, prin cuplarea selectivă a lungimii de undă, poate îmbunătăți planeitatea spectrală la ≤3dB, acoperind banda C+L de 1528nm-1603nm, îndeplinind cerințele de testare ale sistemelor de multiplexare cu diviziune densă a lungimii de undă (DWDM).
1. Performanță spectrală: Sursele de lumină cu bandă largă SLED au de obicei o lățime de bandă de 3 dB de 40 nm-100 nm, lungimile de undă centrale care acoperă benzile de comunicație și de detectare utilizate în mod obișnuit, cum ar fi 850 nm, 1310 nm și 1550 nm.
2. Controlul densității spectrale: Utilizând tehnologia de aplatizare spectrală, densitatea sa spectrală poate fi controlată în intervalul de la -30dBm/nm până la -20dBm/nm, asigurând echilibrul puterii în sistemele cu mai multe lungimi de undă.
3. Stabilitatea puterii: Utilizând circuite în buclă închisă ATC (control automat al temperaturii) și APC (control automat al puterii), fluctuațiile de putere pe termen scurt sunt ≤0,02 dB (15 minute), iar fluctuațiile pe termen lung sunt ≤0,05 dB (8 ore). De exemplu, sursa de lumină SLED de 1550 nm a Bocos Optoelectronics prezintă o stabilitate a puterii de ieșire ≤±0,05dB/8 ore într-un interval de temperatură de funcționare de la -20℃ la 65℃.
4. Design modular: Oferă pachete atât desktop (260×285×115mm) cât și modulare (90×70×15mm), care acceptă interfața RS-232 și software-ul computerului gazdă pentru reglarea puterii de la distanță, monitorizarea spectrală și diagnosticarea defecțiunilor.
1. Sisteme de detecție cu fibră optică
În detectarea cu fibră optică distribuită, coerența scăzută a SLED-urilor poate elimina zgomotul de interferență cauzat de împrăștierea Rayleigh, îmbunătățind rezoluția spațială la nivel milimetric. De exemplu, în monitorizarea scurgerilor conductei de petrol, o sursă de lumină SLED de 1550 nm combinată cu un senzor FBG poate detecta schimbări de temperatură de 0,1 ℃ într-un interval de 10 km.
2. Imagistica medicală (OCT)
Tomografia cu coerență optică (OCT) se bazează pe lungimea coerenței și pe stabilitatea puterii sursei de lumină. Lungimea de coerență a SLED-urilor (<100μm) este mult mai mică decât cea a laserelor tradiționale, evitând interferența artefactului în imagini. Sursa de lumină SLED de 850 nm a Bocos Optoelectronics a fost aplicată echipamentelor OCT oftalmice, obținând imagini stratificate la nivel de 10 μm ale retinei.
3. Testarea comunicațiilor optice
În testarea dispozitivelor CWDM, caracteristicile spectrale largi ale SLED-urilor pot acoperi simultan banda 800nm-1650nm. În combinație cu un spectrometru de înaltă rezoluție, parametri precum distanța dintre canale și pierderea de inserție pot fi măsurați cu precizie, îmbunătățind eficiența testării de mai mult de 3 ori. 4. Cercetare în domeniul apărării: Sursele de lumină SLED cu polarizare ridicată pot fi utilizate în sistemele de interferometre pentru giroscoape cu fibră optică. Caracteristicile lor de zgomot redus (RIN < -140dB/Hz) pot îmbunătăți precizia măsurării vitezei unghiulare la 0,01°/h.
1. Pachet fluture: pachet fluture cu 14 pini, care conține un răcitor termoelectric (TEC) încorporat și izolator optic.
2. Pachetul desktop: integrează sursa de alimentare, controlul temperaturii și interfețele de comunicare, care acceptă controlul software-ului computerului gazdă, potrivit pentru scenarii de cercetare și calibrare în laborator.BocosSursa de lumină SLED de desktop 1550nm (195(W)×220(D)×120(H)) este echipată cu un ecran tactil și un buton de funcționare, care poate afișa puterea de ieșire, lungimea de undă și alți parametri în timp real.
3. Pachet modular: Dimensiune compactă (125(W)×150(D)×20(H)), poate fi încorporat direct în echipamente industriale sau instrumente de testare pe teren, reducând costurile de integrare a sistemului. Modulul acceptă sursa de alimentare AC 110~240V sau DC 5V/4A și este potrivit pentru medii de stocare cuprinse între -40℃ și 85℃.
Drepturi de autor @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Module de fibră optică din China, producători de lasere cuplate cu fibră, furnizori de componente laser Toate drepturile rezervate.
