Stsenaariumides, kus fiiberoptiliste andurite võrgud jälgivad sildade konstruktsiooniseisundit ja meditsiinilised ÜMT-seadmed püüavad võrkkesta mikronitasandi kahjustusi, on ülilaia spektri, madala koherentsuse ja kõrge stabiilsusega SLED-lairiba valgusallikad muutunud ülitäpseid optilisi süsteeme toetavateks põhikomponentideks. Spetsiaalse valgusallikana laserdioodide ja valgusdioodide vahel pakuvad need seadmed oma unikaalse valgust kiirgava mehhanismi ja vooluahela disainiga asendamatuid optilisi lahendusi tööstuslikuks monitooringuks, biomeditsiinis ja riigikaitseuuringuteks.
SLED-lairiba valgusallikas on sisuliselt superluminestseeruv valgusdiood. Selle tuumastruktuur koosneb III-V liitpooljuhtidest (nagu GaAs ja InP) valmistatud PN-siirdest. Kui PN-siirdele rakendatakse päripinge, süstitakse elektronid N-piirkonnast P-piirkonda ja augud süstitakse P-piirkonnast N-piirkonda. Footonid vabanevad vähemuskandjate rekombineerumisel enamuskandjatega. Erinevalt tavaliste LED-ide juhuslikust spontaansest emissioonist võimaldavad SLED-id optimeeritud aktiivse piirkonna struktuuride (nagu kvantkaevud ja pingutatud kihid) kaudu footonitel levimise ajal läbida osalise stimuleeritud emissiooni. See võimaldab traditsiooniliste lairiba valgusallikatega võrreldes kitsamat spektraalset ribalaiust (tavaliselt 6 nm–100 nm) ja suuremat väljundvõimsust, säilitades samal ajal madala koherentsuse.
Nende spektraalseid omadusi saab veelgi optimeerida, kasutades mitme seadmega koostöömeetodeid. Näiteks nelja SLED-kiipi kasutav skeem võib lainepikkus-selektiivse sidestuse kaudu parandada spektri tasasust ≤3 dB-ni, kattes C+L-riba 1528nm–1603nm, mis vastab tiheda lainepikkusjaotusega multipleksimissüsteemide (DWDM) testimisnõuetele.
1. Spektri jõudlus: SLED-lairiba valgusallikate 3 dB ribalaius on tavaliselt 40 nm–100 nm, keskmiste lainepikkustega katavad tavaliselt kasutatavad side- ja tuvastusribad nagu 850 nm, 1310 nm ja 1550 nm.
2. Spektritiheduse juhtimine: Spektri tasandamise tehnoloogiat kasutades saab selle spektri tihedust reguleerida vahemikus -30 dBm/nm kuni -20 dBm/nm, tagades võimsuse tasakaalu mitme lainepikkusega süsteemides.
3. Toitestabiilsus: suletud ahelaga ATC (Automatic Temperature Control) ja APC (Automatic Power Control) ahelate kasutamisel on lühiajalised võimsuse kõikumised ≤0,02dB (15 minutit) ja pikaajalised kõikumised ≤0,05dB (8 tundi). Näiteks Bocos Optoelectronicsi 1550 nm SLED-valgusallika väljundvõimsuse stabiilsus on ≤±0,05 dB/8 tundi töötemperatuuri vahemikus -20 ℃ kuni 65 ℃.
4. Modulaarne disain: pakub nii lauaarvuti (260 × 285 × 115 mm) kui ka modulaarseid (90 × 70 × 15 mm) pakette, mis toetavad RS-232 liidest ja hostarvutitarkvara toite kaugreguleerimiseks, spektraalseireks ja rikete diagnoosimiseks.
1. Fiiberoptilised andursüsteemid
Jaotatud fiiberoptilise anduri puhul võib SLED-ide madal koherentsus kõrvaldada Rayleighi hajumisest põhjustatud häiremüra, parandades ruumilist eraldusvõimet millimeetri tasemele. Näiteks naftatoru lekke jälgimisel suudab 1550 nm SLED valgusallikas koos FBG anduriga tuvastada temperatuurimuutusi 0,1 ℃ 10 km ulatuses.
2. Meditsiiniline pildistamine (OCT)
Optiline koherentstomograafia (OCT) sõltub valgusallika koherentsuse pikkusest ja võimsuse stabiilsusest. SLED-ide koherentsuse pikkus (<100 μm) on palju väiksem kui traditsioonilistel laseritel, vältides artefaktide häireid pildistamisel. Bocos Optoelectronicsi 850 nm SLED-valgusallikat on rakendatud oftalmoloogilistele OCT-seadmetele, saavutades võrkkesta kihilise kujutise 10 μm tasemel.
3. Optilise side testimine
CWDM-seadmete testimisel võivad SLED-ide laiad spektraalsed omadused katta samaaegselt 800–1650 nm riba. Koos kõrge eraldusvõimega spektromeetriga saab täpselt mõõta selliseid parameetreid nagu kanalite vahe ja sisestuskadu, mis parandab testimise efektiivsust rohkem kui 3 korda. 4. Kaitseuuringud: kõrge polarisatsiooniga SLED-valgusallikaid saab kasutada fiiberoptiliste güroskoopide interferomeetrisüsteemides. Nende madala müratasemega omadused (RIN < -140 dB/Hz) võivad parandada nurkkiiruse mõõtmise täpsust 0,01°/h-ni.
1. Butterfly pakett: 14-kontaktiline liblikapakett, mis sisaldab sisseehitatud termoelektrilist jahutit (TEC) ja optilist isolaatorit.
2. Lauaarvuti pakett: integreerib toiteallika, temperatuuri reguleerimise ja sideliidesed, mis toetab hostarvuti tarkvara juhtimist, sobib laboriuuringuteks ja kalibreerimisstsenaariumideks.Bocoslauaarvuti 1550 nm SLED (195 (W) × 220 (D) × 120 (H)) valgusallikas on varustatud puutetundliku ekraani ja nuppudega, mis kuvavad reaalajas väljundvõimsust, lainepikkust ja muid parameetreid.
3. Moodulpakett: kompaktne suurus (125 (W) × 150 (D) × 20 (K)), saab manustada otse tööstusseadmetesse või välikatseseadmetesse, vähendades süsteemi integreerimise kulusid. Moodul toetab AC 110~240V või DC 5V/4A toiteallikat ja sobib salvestuskeskkondadesse vahemikus -40 ℃ kuni 85 ℃.
Autoriõigus @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. – Hiina kiudoptilised moodulid, fiiberoptiliste laserite tootjad, laserikomponentide tarnijad. Kõik õigused kaitstud.
