В сценариях, где оптоволоконные сенсорные сети контролируют структурное состояние мостов, а медицинское ОКТ-оборудование фиксирует поражения сетчатки микронного уровня, широкополосные источники света SLED с их сверхшироким спектром, низкой когерентностью и высокой стабильностью становятся основными компонентами, поддерживающими высокоточные оптические системы. Являясь специальным источником света между лазерными диодами и светодиодами, эти устройства благодаря своему уникальному светоизлучающему механизму и схемотехнике обеспечивают незаменимые оптические решения для промышленного мониторинга, биомедицины и исследований в области национальной обороны.
Широкополосный источник света SLED по сути представляет собой суперлюминесцентный светодиод. Его основная структура состоит из PN-перехода, изготовленного из полупроводников III-V соединений (таких как GaAs и InP). Когда к PN-переходу приложено напряжение прямого смещения, электроны инжектируются из N-области в P-область, а дырки инжектируются из P-области в N-область. Фотоны высвобождаются, когда неосновные носители рекомбинируют с основными носителями. В отличие от случайного спонтанного излучения обычных светодиодов, SLED благодаря оптимизированным структурам активных областей (таким как квантовые ямы и напряженные слои) позволяют фотонам подвергаться частичному вынужденному излучению во время распространения. Это обеспечивает более узкую спектральную полосу пропускания (обычно 6–100 нм) и более высокую выходную мощность по сравнению с традиционными широкополосными источниками света, сохраняя при этом низкую когерентность.
Их спектральные характеристики могут быть дополнительно оптимизированы с использованием методов совместной работы нескольких устройств. Например, схема с использованием четырех чипов SLED за счет селективной связи по длине волны может улучшить спектральную плоскостность до ≤3 дБ, охватывая диапазон C+L 1528–1603 нм, что соответствует требованиям тестирования систем плотного мультиплексирования с разделением по длине волны (DWDM).
1. Спектральные характеристики: широкополосные источники света SLED обычно имеют полосу пропускания 3 дБ в диапазоне 40–100 нм, при этом центральные длины волн охватывают часто используемые диапазоны связи и восприятия, такие как 850 нм, 1310 нм и 1550 нм.
2. Контроль спектральной плотности. Используя технологию выравнивания спектра, его спектральную плотность можно контролировать в диапазоне от -30 дБм/нм до -20 дБм/нм, обеспечивая баланс мощности в многоволновых системах.
3. Стабильность мощности: при использовании замкнутых цепей ATC (автоматический контроль температуры) и APC (автоматический контроль мощности) кратковременные колебания мощности составляют ≤0,02 дБ (15 минут), а долгосрочные колебания составляют ≤0,05 дБ (8 часов). Например, источник света SLED длиной волны 1550 нм компании Bocos Optoelectronics демонстрирует стабильность выходной мощности ≤±0,05 дБ/8 часов в диапазоне рабочих температур от -20 ℃ до 65 ℃.
4. Модульная конструкция: предлагает как настольные (260×285×115 мм), так и модульные (90×70×15 мм) корпуса, поддерживающие интерфейс RS-232 и программное обеспечение главного компьютера для удаленной регулировки мощности, спектрального мониторинга и диагностики неисправностей.
1. Волоконно-оптические сенсорные системы
В распределенном оптоволоконном зондировании низкая когерентность SLED может устранить помехи, вызванные рэлеевским рассеянием, улучшая пространственное разрешение до миллиметрового уровня. Например, при мониторинге утечек нефтепровода источник света SLED с длиной волны 1550 нм в сочетании с датчиком FBG может обнаруживать изменения температуры на 0,1 ℃ в радиусе 10 км.
2. Медицинская визуализация (ОКТ)
Оптическая когерентная томография (ОКТ) зависит от длины когерентности и стабильности мощности источника света. Длина когерентности SLED (<100 мкм) намного ниже, чем у традиционных лазеров, что позволяет избежать помех при визуализации. Источник света SLED длиной волны 850 нм компании Bocos Optoelectronics был применен в офтальмологическом оборудовании ОКТ, обеспечивая послойную визуализацию сетчатки на уровне 10 мкм.
3. Тестирование оптической связи
При тестировании устройств CWDM широкие спектральные характеристики SLED могут одновременно охватывать диапазон 800–1650 нм. В сочетании со спектрометром высокого разрешения можно точно измерить такие параметры, как расстояние между каналами и вносимые потери, что повышает эффективность тестирования более чем в 3 раза. 4. Военные исследования: источники света SLED с высокой поляризацией могут использоваться в системах интерферометров для волоконно-оптических гироскопов. Их малошумящие характеристики (RIN < -140 дБ/Гц) позволяют повысить точность измерения угловой скорости до 0,01°/ч.
1. Корпус «бабочка»: 14-контактный корпус «бабочка», содержащий встроенный термоэлектрический охладитель (TEC) и оптический изолятор.
2. Настольный комплект: объединяет источник питания, контроль температуры и интерфейсы связи, поддерживает управление программным обеспечением главного компьютера, подходит для лабораторных исследований и сценариев калибровки.БокосНастольный источник света SLED 1550 нм (195 (Ш) × 220 (Д) × 120 (В)) оснащен сенсорным экраном и кнопками управления, которые могут отображать выходную мощность, длину волны и другие параметры в режиме реального времени.
3. Модульный корпус: компактный размер (125(Ш)×150(Г)×20(В)), может быть непосредственно встроен в промышленное оборудование или инструменты для полевых испытаний, что снижает затраты на интеграцию системы. Модуль поддерживает источник питания переменного тока 110–240 В или постоянного тока 5 В/4 А и подходит для условий хранения в диапазоне от -40 ℃ до 85 ℃.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Китайские оптоволоконные модули, производители волоконно-оптических лазеров, поставщики лазерных компонентов. Все права защищены.
