Em cenários onde as redes de sensores de fibra óptica monitoram a saúde estrutural das pontes e os equipamentos médicos de OCT capturam lesões retinianas em nível de mícron, as fontes de luz de banda larga SLED, com seu espectro ultra-amplo, baixa coerência e alta estabilidade, tornaram-se componentes essenciais que suportam sistemas ópticos de alta precisão. Como uma fonte de luz especial entre diodos laser e diodos emissores de luz, esses dispositivos, através de seu mecanismo de emissão de luz e design de circuito exclusivos, fornecem soluções ópticas insubstituíveis para monitoramento industrial, biomedicina e pesquisa de defesa nacional.
Uma fonte de luz de banda larga SLED é essencialmente um diodo emissor de luz superluminescente. Sua estrutura central consiste em uma junção PN feita de semicondutores compostos III-V (como GaAs e InP). Quando uma tensão de polarização direta é aplicada à junção PN, elétrons são injetados da região N na região P e buracos são injetados da região P na região N. Os fótons são liberados quando os portadores minoritários se recombinam com os portadores majoritários. Ao contrário da emissão espontânea aleatória de LEDs comuns, os SLEDs, por meio de estruturas otimizadas de região ativa (como poços quânticos e camadas tensas), permitem que os fótons sofram emissão parcialmente estimulada durante a propagação. Isso permite uma largura de banda espectral mais estreita (normalmente 6nm-100nm) e maior potência de saída em comparação com fontes de luz de banda larga tradicionais, mantendo baixa coerência.
Suas características espectrais podem ser otimizadas ainda mais usando técnicas colaborativas de vários dispositivos. Por exemplo, um esquema que usa quatro chips SLED, por meio de acoplamento seletivo de comprimento de onda, pode melhorar o nivelamento espectral para ≤3dB, cobrindo a banda C+L de 1528nm-1603nm, atendendo aos requisitos de teste de sistemas densos de multiplexação por divisão de comprimento de onda (DWDM).
1. Desempenho espectral: As fontes de luz de banda larga SLED normalmente têm uma largura de banda de 3dB de 40nm-100nm, com comprimentos de onda centrais cobrindo bandas de comunicação e detecção comumente usadas, como 850nm, 1310nm e 1550nm.
2. Controle de densidade espectral: Utilizando a tecnologia de achatamento espectral, sua densidade espectral pode ser controlada na faixa de -30dBm/nm a -20dBm/nm, garantindo equilíbrio de potência em sistemas de vários comprimentos de onda.
3. Estabilidade de energia: Empregando circuitos de circuito fechado ATC (Controle Automático de Temperatura) e APC (Controle Automático de Potência), as flutuações de energia de curto prazo são ≤0,02dB (15 minutos) e as flutuações de longo prazo são ≤0,05dB (8 horas). Por exemplo, a fonte de luz SLED de 1550nm da Bocos Optoelectronics exibe estabilidade de potência de saída ≤±0,05dB/8 horas dentro de uma faixa de temperatura operacional de -20°C a 65°C.
4. Design Modular: Oferece pacotes desktop (260×285×115mm) e modulares (90×70×15mm), suportando interface RS-232 e software de computador host para ajuste remoto de energia, monitoramento espectral e diagnóstico de falhas.
1. Sistemas de detecção de fibra óptica
Na detecção distribuída de fibra óptica, a baixa coerência dos SLEDs pode eliminar o ruído de interferência causado pelo espalhamento Rayleigh, melhorando a resolução espacial ao nível milimétrico. Por exemplo, no monitoramento de vazamentos em oleodutos, uma fonte de luz SLED de 1550 nm combinada com um sensor FBG pode detectar mudanças de temperatura de 0,1 ℃ em um intervalo de 10 km.
2. Imagens Médicas (OCT)
A tomografia de coerência óptica (OCT) depende do comprimento de coerência e da estabilidade de potência da fonte de luz. O comprimento de coerência dos SLEDs (<100μm) é muito menor que o dos lasers tradicionais, evitando interferência de artefatos na imagem. A fonte de luz SLED de 850 nm da Bocos Optoelectronics foi aplicada a equipamentos oftálmicos de OCT, obtendo imagens da retina em camadas de nível de 10 μm.
3. Teste de comunicação óptica
Nos testes de dispositivos CWDM, as amplas características espectrais dos SLEDs podem cobrir simultaneamente a banda de 800nm-1650nm. Combinado com um espectrômetro de alta resolução, parâmetros como espaçamento de canal e perda de inserção podem ser medidos com precisão, melhorando a eficiência do teste em mais de 3 vezes. 4. Pesquisa de Defesa: Fontes de luz SLED de alta polarização podem ser usadas em sistemas de interferômetro para giroscópios de fibra óptica. Suas características de baixo ruído (RIN < -140dB/Hz) podem melhorar a precisão da medição de velocidade angular para 0,01°/h.
1. Pacote borboleta: pacote borboleta de 14 pinos, contendo um resfriador termoelétrico (TEC) integrado e isolador óptico.
2. Pacote de desktop: Integra fonte de alimentação, controle de temperatura e interfaces de comunicação, suportando controle de software de computador host, adequado para pesquisas de laboratório e cenários de calibração.Bocos' A fonte de luz SLED de mesa de 1550 nm (195 (W) × 220 (D) × 120 (H)) é equipada com uma tela de toque e operação de botão, que pode exibir potência de saída, comprimento de onda e outros parâmetros em tempo real.
3. Pacote modular: Tamanho compacto (125 (L) × 150 (P) × 20 (A)), pode ser incorporado diretamente em equipamentos industriais ou instrumentos de teste de campo, reduzindo os custos de integração do sistema. O módulo suporta fonte de alimentação AC 110~240V ou DC 5V/4A e é adequado para ambientes de armazenamento que variam de -40°C a 85°C.
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