In scenario's waarin glasvezelsensornetwerken de structurele gezondheid van bruggen monitoren en medische OCT-apparatuur netvlieslaesies op micronniveau opvangt, zijn SLED-breedbandlichtbronnen, met hun ultrabrede spectrum, lage coherentie en hoge stabiliteit, kerncomponenten geworden die optische systemen met hoge precisie ondersteunen. Als speciale lichtbron tussen laserdiodes en lichtgevende diodes bieden deze apparaten, door hun unieke lichtgevende mechanisme en circuitontwerp, onvervangbare optische oplossingen voor industriële monitoring, biogeneeskunde en nationaal defensieonderzoek.
Een SLED-breedbandlichtbron is in wezen een superluminescente lichtgevende diode. De kernstructuur bestaat uit een PN-overgang gemaakt van III-V-samengestelde halfgeleiders (zoals GaAs en InP). Wanneer een voorwaartse voorspanning wordt aangelegd op de PN-overgang, worden elektronen vanuit het N-gebied in het P-gebied geïnjecteerd, en worden gaten vanuit het P-gebied in het N-gebied geïnjecteerd. Fotonen komen vrij wanneer minderheidsdragers recombineren met meerderheidsdragers. In tegenstelling tot de willekeurige spontane emissie van gewone LED's, maken SLED's, door middel van geoptimaliseerde structuren van het actieve gebied (zoals kwantumputten en gespannen lagen), het mogelijk dat fotonen tijdens de voortplanting een gedeeltelijk gestimuleerde emissie ondergaan. Dit zorgt voor een smallere spectrale bandbreedte (doorgaans 6 nm-100 nm) en een hoger uitgangsvermogen in vergelijking met traditionele breedbandlichtbronnen, terwijl de lage coherentie behouden blijft.
Hun spectrale kenmerken kunnen verder worden geoptimaliseerd met behulp van samenwerkingstechnieken voor meerdere apparaten. Een schema dat gebruikmaakt van vier SLED-chips kan door middel van golflengteselectieve koppeling de spectrale vlakheid verbeteren tot ≤3dB, waarbij de C+L-band van 1528 nm-1603 nm wordt bestreken, en wordt voldaan aan de testvereisten van systemen voor dichte golflengteverdelingsmultiplex (DWDM).
1. Spectrale prestaties: SLED-breedbandlichtbronnen hebben doorgaans een bandbreedte van 3 dB van 40 nm-100 nm, met centrale golflengten die veelgebruikte communicatie- en detectiebanden bestrijken, zoals 850 nm, 1310 nm en 1550 nm.
2. Controle van de spectrale dichtheid: Door gebruik te maken van spectrale afvlakkingstechnologie kan de spectrale dichtheid worden geregeld binnen het bereik van -30 dBm/nm tot -20 dBm/nm, waardoor de vermogensbalans in systemen met meerdere golflengten wordt gewaarborgd.
3. Stroomstabiliteit: door gebruik te maken van ATC (Automatic Temperature Control) en APC (Automatic Power Control) gesloten circuits, zijn de stroomfluctuaties op korte termijn ≤0,02 dB (15 minuten) en zijn de fluctuaties op de lange termijn ≤0,05 dB (8 uur). De 1550 nm SLED-lichtbron van Bocos Optoelectronics vertoont bijvoorbeeld een uitgangsvermogenstabiliteit van ≤ ± 0,05 dB/8 uur binnen een bedrijfstemperatuurbereik van -20 ℃ tot 65 ℃.
4. Modulair ontwerp: Biedt zowel desktop- (260 x 285 x 115 mm) als modulaire (90 x 70 x 15 mm) pakketten, ter ondersteuning van de RS-232-interface en hostcomputersoftware voor stroomaanpassing op afstand, spectrale monitoring en foutdiagnose.
1. Glasvezeldetectiesystemen
Bij gedistribueerde glasvezeldetectie kan de lage coherentie van SLED's interferentieruis elimineren die wordt veroorzaakt door Rayleigh-verstrooiing, waardoor de ruimtelijke resolutie tot op millimeterniveau wordt verbeterd. Bij het monitoren van lekkages in oliepijpleidingen kan een 1550 nm SLED-lichtbron in combinatie met een FBG-sensor bijvoorbeeld temperatuurveranderingen van 0,1 ℃ binnen een bereik van 10 km detecteren.
2. Medische beeldvorming (OCT)
Optische coherentietomografie (OCT) is afhankelijk van de coherentielengte en vermogensstabiliteit van de lichtbron. De coherentielengte van SLED's (<100 μm) is veel lager dan die van traditionele lasers, waardoor artefactinterferentie bij beeldvorming wordt vermeden. De 850 nm SLED-lichtbron van Bocos Optoelectronics is toegepast op oogheelkundige OCT-apparatuur, waardoor een gelaagde beeldvorming van het netvlies op 10 μm-niveau wordt bereikt.
3. Testen van optische communicatie
Bij het testen van CWDM-apparaten kunnen de brede spectrale kenmerken van SLED's tegelijkertijd de 800 nm-1650 nm-band bestrijken. In combinatie met een spectrometer met hoge resolutie kunnen parameters zoals kanaalafstand en invoegverlies nauwkeurig worden gemeten, waardoor de testefficiëntie met meer dan drie keer wordt verbeterd. 4. Defensieonderzoek: SLED-lichtbronnen met hoge polarisatie kunnen worden gebruikt in interferometersystemen voor glasvezelgyroscopen. Hun geluidsarme eigenschappen (RIN < -140 dB/Hz) kunnen de nauwkeurigheid van de hoeksnelheidsmetingen verbeteren tot 0,01°/u.
1. Vlinderpakket: 14-pins vlinderpakket, met daarin een ingebouwde thermo-elektrische koeler (TEC) en optische isolator.
2. Desktoppakket: integreert voeding, temperatuurregeling en communicatie-interfaces, ondersteunt de besturing van de hostcomputersoftware, geschikt voor laboratoriumonderzoek en kalibratiescenario's.Boco's'desktop 1550nm SLED (195(W)×220(D)×120(H)) lichtbron is uitgerust met een aanraakscherm en knopbediening, die het uitgangsvermogen, de golflengte en andere parameters in realtime kan weergeven.
3. Modulair pakket: compact formaat (125(B)×150(D)×20(H)), kan direct worden ingebed in industriële apparatuur of veldtestinstrumenten, waardoor de systeemintegratiekosten worden verlaagd. De module ondersteunt AC 110~240V of DC 5V/4A voeding en is geschikt voor opslagomgevingen variërend van -40℃ tot 85℃.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - China Glasvezelmodules, fabrikanten van glasvezelgekoppelde lasers, leveranciers van lasercomponenten. Alle rechten voorbehouden.
