W scenariuszach, w których sieci czujników światłowodowych monitorują stan konstrukcyjny mostów, a medyczny sprzęt OCT wychwytuje zmiany w siatkówce na poziomie mikronów, szerokopasmowe źródła światła SLED, dzięki ich ultraszerokiemu spektrum, niskiej koherencji i wysokiej stabilności, stały się podstawowymi komponentami wspierającymi wysoce precyzyjne systemy optyczne. Jako specjalne źródło światła pomiędzy diodami laserowymi a diodami elektroluminescencyjnymi, urządzenia te, dzięki swojemu unikalnemu mechanizmowi emitującemu światło i konstrukcji obwodów, zapewniają niezastąpione rozwiązania optyczne do monitoringu przemysłowego, biomedycyny i badań nad obronnością kraju.
Szerokopasmowe źródło światła SLED to zasadniczo superluminescencyjna dioda elektroluminescencyjna. Jego podstawowa struktura składa się ze złącza PN wykonanego z półprzewodników złożonych III-V (takich jak GaAs i InP). Kiedy do złącza PN przyłożone jest napięcie polaryzacji w kierunku przewodzenia, elektrony są wstrzykiwane z obszaru N do obszaru P, a dziury są wstrzykiwane z obszaru P do obszaru N. Fotony są uwalniane, gdy nośniki mniejszościowe łączą się z nośnikami większościowymi. W przeciwieństwie do losowej emisji spontanicznej zwykłych diod LED, diody SLED, dzięki zoptymalizowanym strukturom obszarów aktywnych (takim jak studnie kwantowe i warstwy naprężone), umożliwiają fotonom częściową emisję wymuszoną podczas propagacji. Pozwala to na uzyskanie węższego pasma widmowego (zwykle 6 nm–100 nm) i wyższej mocy wyjściowej w porównaniu z tradycyjnymi szerokopasmowymi źródłami światła przy jednoczesnym zachowaniu niskiej koherencji.
Ich charakterystykę widmową można dalej optymalizować przy użyciu technik współpracy na wielu urządzeniach. Na przykład schemat wykorzystujący cztery chipy SLED, poprzez sprzężenie selektywne pod względem długości fali, może poprawić płaskość widma do ≤3 dB, obejmując pasmo C+L w zakresie 1528–1603 nm, spełniając wymagania testowe systemów zwielokrotniania z gęstym podziałem długości fali (DWDM).
1. Parametry widmowe: Szerokopasmowe źródła światła SLED mają zazwyczaj szerokość pasma 3 dB w zakresie 40–100 nm, przy czym środkowe długości fal obejmują powszechnie używane pasma komunikacji i wykrywania, takie jak 850 nm, 1310 nm i 1550 nm.
2. Kontrola gęstości widmowej: Wykorzystując technologię spłaszczania widma, gęstość widmową można kontrolować w zakresie od -30dBm/nm do -20dBm/nm, zapewniając równowagę mocy w systemach o wielu długościach fal.
3. Stabilność mocy: przy zastosowaniu obwodów zamkniętych ATC (automatyczna kontrola temperatury) i APC (automatyczna kontrola mocy), krótkotrwałe wahania mocy wynoszą ≤0,02 dB (15 minut), a długoterminowe wahania wynoszą ≤0,05 dB (8 godzin). Na przykład źródło światła SLED 1550 nm firmy Bocos Optoelectronics wykazuje stabilność mocy wyjściowej ≤ ± 0,05 dB/8 godzin w zakresie temperatur roboczych od -20 ℃ do 65 ℃.
4. Konstrukcja modułowa: oferuje zarówno pakiety stacjonarne (260 × 285 × 115 mm), jak i modułowe (90 × 70 × 15 mm), obsługujące interfejs RS-232 i oprogramowanie komputera głównego do zdalnej regulacji mocy, monitorowania spektralnego i diagnozowania usterek.
1. Światłowodowe systemy czujnikowe
W rozproszonej detekcji światłowodowej niska koherencja diod SLED może wyeliminować szum zakłócający powodowany przez rozpraszanie Rayleigha, poprawiając rozdzielczość przestrzenną do poziomu milimetrowego. Na przykład podczas monitorowania wycieków z rurociągów naftowych źródło światła SLED o długości fali 1550 nm w połączeniu z czujnikiem FBG może wykryć zmiany temperatury o 0,1 ℃ w promieniu 10 km.
2. Obrazowanie medyczne (OCT)
Optyczna koherentna tomografia (OCT) opiera się na długości koherencji i stabilności mocy źródła światła. Długość koherencji diod SLED (<100 μm) jest znacznie mniejsza niż w przypadku tradycyjnych laserów, co pozwala uniknąć zakłóceń w obrazowaniu. Źródło światła SLED 850 nm firmy Bocos Optoelectronics zastosowano w okulistycznym sprzęcie OCT, uzyskując warstwowe obrazowanie siatkówki na poziomie 10 μm.
3. Testowanie komunikacji optycznej
W testach urządzeń CWDM szeroka charakterystyka widmowa diod SLED może jednocześnie obejmować pasmo 800–1650 nm. W połączeniu ze spektrometrem o wysokiej rozdzielczości można dokładnie zmierzyć parametry, takie jak odstępy między kanałami i tłumienność wtrąceniową, co poprawia wydajność testów ponad 3-krotnie. 4. Badania obronne: Źródła światła SLED o wysokiej polaryzacji mogą być stosowane w systemach interferometrycznych do żyroskopów światłowodowych. Ich charakterystyka niskiego poziomu szumów (RIN < -140dB/Hz) może poprawić dokładność pomiaru prędkości kątowej do 0,01°/h.
1. Pakiet motylkowy: 14-pinowy pakiet motylkowy, zawierający wbudowaną chłodnicę termoelektryczną (TEC) i izolator optyczny.
2. Pakiet stacjonarny: integruje interfejsy zasilania, kontroli temperatury i komunikacji, wspierając kontrolę oprogramowania komputera głównego, odpowiedni do badań laboratoryjnych i scenariuszy kalibracji.BocoPulpitowe źródło światła SLED 1550nm (195(W)×220(D)×120(H)) jest wyposażone w ekran dotykowy i przycisk, który może wyświetlać moc wyjściową, długość fali i inne parametry w czasie rzeczywistym.
3. Pakiet modułowy: Kompaktowy rozmiar (125 (szer.) × 150 (gł.) × 20 (wys.)), można bezpośrednio osadzić w sprzęcie przemysłowym lub instrumentach do testowania w terenie, zmniejszając koszty integracji systemu. Moduł obsługuje zasilanie AC 110 ~ 240 V lub DC 5 V/4 A i nadaje się do przechowywania w temperaturach od -40 ℃ do 85 ℃.
Prawa autorskie @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Chiny Moduły światłowodowe, producenci laserów ze sprzężeniem światłowodowym, dostawcy komponentów laserowych Wszelkie prawa zastrzeżone.
