Sumber Cahaya Jalur Lebar SLED

Dalam senario di mana rangkaian penderia gentian optik memantau kesihatan struktur jambatan dan peralatan OCT perubatan menangkap lesi retina tahap mikron, sumber cahaya jalur lebar SLED, dengan spektrum ultra lebar, koheren rendah dan kestabilan tinggi, telah menjadi komponen teras yang menyokong sistem optik berketepatan tinggi. Sebagai sumber cahaya khas antara diod laser dan diod pemancar cahaya, peranti ini, melalui mekanisme pemancar cahaya dan reka bentuk litar yang unik, menyediakan penyelesaian optik yang tidak boleh diganti untuk pemantauan industri, bioperubatan dan penyelidikan pertahanan negara.

I. Definisi dan Prinsip Pemancar Cahaya Sumber Cahaya Jalur Lebar SLED

Sumber cahaya jalur lebar SLED pada asasnya ialah diod pemancar cahaya superluminescent. Struktur terasnya terdiri daripada simpang PN yang diperbuat daripada semikonduktor kompaun III-V (seperti GaAs dan InP). Apabila voltan pincang ke hadapan digunakan pada persimpangan PN, elektron disuntik dari rantau N ke rantau P, dan lubang disuntik dari rantau P ke rantau N. Foton dilepaskan apabila pembawa minoriti bergabung semula dengan pembawa majoriti. Tidak seperti pelepasan spontan rawak LED biasa, SLED, melalui struktur kawasan aktif yang dioptimumkan (seperti telaga kuantum dan lapisan tegang), membolehkan foton mengalami pelepasan rangsangan separa semasa pembiakan. Ini membolehkan lebar jalur spektrum yang lebih sempit (biasanya 6nm-100nm) dan kuasa keluaran yang lebih tinggi berbanding sumber cahaya jalur lebar tradisional sambil mengekalkan koheren yang rendah.

Ciri spektrumnya boleh dioptimumkan lagi menggunakan teknik kolaboratif berbilang peranti. Sebagai contoh, skim menggunakan empat cip SLED, melalui gandingan selektif panjang gelombang, boleh meningkatkan kerataan spektrum kepada ≤3dB, meliputi jalur C+L 1528nm-1603nm, memenuhi keperluan ujian sistem pemultipleksan pembahagian panjang gelombang (DWDM) padat.

II. Ciri-ciri Produk Sumber Cahaya Jalur Lebar SLED

1. Prestasi Spektrum: Sumber cahaya jalur lebar SLED biasanya mempunyai lebar jalur 3dB 40nm-100nm, dengan panjang gelombang tengah meliputi jalur komunikasi dan penderiaan yang biasa digunakan seperti 850nm, 1310nm dan 1550nm. 

2. Kawalan Ketumpatan Spektrum: Menggunakan teknologi perataan spektrum, ketumpatan spektrumnya boleh dikawal dalam julat -30dBm/nm hingga -20dBm/nm, memastikan keseimbangan kuasa dalam sistem berbilang panjang gelombang.

3. Kestabilan Kuasa: Menggunakan litar gelung tertutup ATC (Kawalan Suhu Automatik) dan APC (Kawalan Kuasa Automatik), turun naik kuasa jangka pendek ialah ≤0.02dB (15 minit), dan turun naik jangka panjang ialah ≤0.05dB (8 jam). Contohnya, sumber cahaya SLED 1550nm Bocos Optoelektronik mempamerkan kestabilan kuasa output ≤±0.05dB/8 jam dalam julat suhu operasi -20℃ hingga 65℃.

4. Reka Bentuk Modular: Menawarkan pakej desktop (260×285×115mm) dan modular (90×70×15mm), menyokong antara muka RS-232 dan perisian komputer hos untuk pelarasan kuasa jauh, pemantauan spektrum dan diagnosis kerosakan.

III. Kawasan Aplikasi Sumber Cahaya Jalur Lebar SLED

1. Sistem Penderiaan Gentian Optik

Dalam penderiaan gentian optik teragih, koheren rendah SLED boleh menghapuskan bunyi gangguan yang disebabkan oleh penyerakan Rayleigh, meningkatkan resolusi spatial ke tahap milimeter. Contohnya, dalam pemantauan kebocoran saluran paip minyak, sumber cahaya SLED 1550nm yang digabungkan dengan sensor FBG boleh mengesan perubahan suhu 0.1 ℃ dalam julat 10km.

2. Pengimejan Perubatan (OCT)

Tomografi koheren optik (OCT) bergantung pada panjang koheren dan kestabilan kuasa sumber cahaya. Panjang koheren SLED (<100μm) jauh lebih rendah daripada laser tradisional, mengelakkan gangguan artifak dalam pengimejan. Sumber cahaya SLED 850nm Bocos Optoelektronik telah digunakan pada peralatan OCT oftalmik, mencapai pengimejan berlapis tahap 10μm pada retina.

3. Ujian Komunikasi Optik

Dalam ujian peranti CWDM, ciri spektrum luas SLED secara serentak boleh meliputi jalur 800nm-1650nm. Digabungkan dengan spektrometer resolusi tinggi, parameter seperti jarak saluran dan kehilangan sisipan boleh diukur dengan tepat, meningkatkan kecekapan ujian lebih daripada 3 kali. 4. Penyelidikan Pertahanan: Sumber cahaya SLED polarisasi tinggi boleh digunakan dalam sistem interferometer untuk giroskop gentian optik. Ciri hingar rendahnya (RIN < -140dB/Hz) boleh meningkatkan ketepatan pengukuran halaju sudut kepada 0.01°/j.

IV. Bentuk Pembungkusan Sumber Cahaya Jalur Lebar SLED

1. Pakej Rama-rama: Pakej rama-rama 14-pin, mengandungi penyejuk termoelektrik (TEC) terbina dalam dan pengasing optik.

2. Pakej Desktop: Mengintegrasikan bekalan kuasa, kawalan suhu dan antara muka komunikasi, menyokong kawalan perisian komputer hos, sesuai untuk penyelidikan makmal dan senario penentukuran.BocosSumber cahaya 1550nm desktop SLED (195(W)×220(D)×120(H)) dilengkapi dengan skrin sentuh dan operasi butang, yang boleh memaparkan kuasa output, panjang gelombang dan parameter lain dalam masa nyata.

3. Pakej Modular: Saiz padat (125(W)×150(D)×20(H)), boleh dibenamkan terus dalam peralatan industri atau instrumen ujian lapangan, mengurangkan kos penyepaduan sistem. Modul ini menyokong bekalan kuasa AC 110~240V atau DC 5V/4A dan sesuai untuk persekitaran penyimpanan antara -40℃ hingga 85℃.