SLED Geniş Bant Işık Kaynakları

Fiber optik sensör ağlarının köprülerin yapısal sağlığını izlediği ve tıbbi OCT ekipmanının mikron düzeyindeki retina lezyonlarını yakaladığı senaryolarda, ultra geniş spektrumu, düşük tutarlılığı ve yüksek stabilitesiyle SLED geniş bant ışık kaynakları, yüksek hassasiyetli optik sistemleri destekleyen temel bileşenler haline geldi. Lazer diyotlar ve ışık yayan diyotlar arasında özel bir ışık kaynağı olan bu cihazlar, benzersiz ışık yayma mekanizmaları ve devre tasarımları sayesinde endüstriyel izleme, biyotıp ve milli savunma araştırmaları için vazgeçilmez optik çözümler sunmaktadır.

I. SLED Geniş Bant Işık Kaynaklarının Tanımı ve Işık Yayma Prensibi

Bir SLED geniş bant ışık kaynağı esas olarak süper parlak ışık yayan bir diyottur. Çekirdek yapısı, III-V bileşik yarı iletkenlerden (GaAs ve InP gibi) yapılmış bir PN bağlantısından oluşur. PN bağlantısına ileri ön gerilim uygulandığında, elektronlar N bölgesinden P bölgesine enjekte edilir ve delikler P bölgesinden N bölgesine enjekte edilir. Azınlık taşıyıcıları çoğunluk taşıyıcılarıyla yeniden birleştiğinde fotonlar açığa çıkar. Sıradan LED'lerin rastgele spontan emisyonunun aksine, SLED'ler, optimize edilmiş aktif bölge yapıları (kuantum kuyuları ve gerilmiş katmanlar gibi) aracılığıyla, fotonların yayılma sırasında kısmi uyarılmış emisyona maruz kalmasını sağlar. Bu, düşük tutarlılığı korurken geleneksel geniş bant ışık kaynaklarına kıyasla daha dar bir spektral bant genişliğine (tipik olarak 6nm-100nm) ve daha yüksek çıkış gücüne olanak tanır.

Spektral özellikleri, çoklu cihaz işbirliği teknikleri kullanılarak daha da optimize edilebilir. Örneğin, dalga boyu seçici bağlantı yoluyla dört SLED çipi kullanan bir şema, spektral düzlüğü ≤3dB'ye kadar geliştirebilir, 1528nm-1603nm C+L bandını kapsayabilir ve yoğun dalga boyu bölmeli çoğullama (DWDM) sistemlerinin test gereksinimlerini karşılayabilir.

II. SLED Geniş Bant Işık Kaynaklarının Ürün Özellikleri

1. Spektral Performans: SLED geniş bant ışık kaynakları tipik olarak 40 nm-100 nm arasında 3 dB bant genişliğine sahiptir; merkez dalga boyları 850 nm, 1310 nm ve 1550 nm gibi yaygın olarak kullanılan iletişim ve algılama bantlarını kapsar. 

2. Spektral Yoğunluk Kontrolü: Spektral düzleştirme teknolojisi kullanılarak, spektral yoğunluğu -30dBm/nm ila -20dBm/nm aralığında kontrol edilebilir, böylece çok dalga boylu sistemlerde güç dengesi sağlanır.

3. Güç Kararlılığı: ATC (Otomatik Sıcaklık Kontrolü) ve APC (Otomatik Güç Kontrolü) kapalı devre devreleri kullanıldığında, kısa vadeli güç dalgalanmaları ≤0,02dB (15 dakika) ve uzun vadeli dalgalanmalar ≤0,05dB'dir (8 saat). Örneğin, Bocos Optoelectronics'in 1550nm SLED ışık kaynağı, -20°C ila 65°C çalışma sıcaklığı aralığında ≤±0,05dB/8 saat çıkış gücü kararlılığı sergiler.

4. Modüler Tasarım: Uzaktan güç ayarı, spektral izleme ve arıza teşhisi için RS-232 arayüzünü ve ana bilgisayar yazılımını destekleyen hem masaüstü (260×285×115mm) hem de modüler (90×70×15mm) paketler sunar.

III. SLED Geniş Bant Işık Kaynaklarının Uygulama Alanları

1. Fiber Optik Algılama Sistemleri

Dağıtılmış fiber optik algılamada, SLED'lerin düşük tutarlılığı, Rayleigh saçılımının neden olduğu parazit gürültüsünü ortadan kaldırabilir ve uzamsal çözünürlüğü milimetre düzeyine kadar geliştirebilir. Örneğin, petrol boru hattı sızıntısının izlenmesinde, FBG sensörüyle birleştirilmiş 1550 nm'lik bir SLED ışık kaynağı, 10 km'lik bir aralıktaki 0,1°C'lik sıcaklık değişikliklerini algılayabilir.

2. Tıbbi Görüntüleme (OCT)

Optik koherens tomografi (OCT), ışık kaynağının tutarlılık uzunluğuna ve güç stabilitesine dayanır. SLED'lerin tutarlılık uzunluğu (<100μm), geleneksel lazerlere göre çok daha düşüktür ve görüntülemede artifakt girişimini önler. Bocos Optoelectronics'in 850nm SLED ışık kaynağı oftalmik OCT ekipmanına uygulanarak retinanın 10μm düzeyinde katmanlı görüntülemesi sağlandı.

3. Optik İletişim Testi

CWDM cihaz testinde, SLED'lerin geniş spektral özellikleri aynı anda 800nm-1650nm bandını kapsayabilir. Yüksek çözünürlüklü bir spektrometre ile birleştirildiğinde kanal aralığı ve ekleme kaybı gibi parametreler doğru bir şekilde ölçülebilir ve test verimliliği 3 kattan fazla artırılabilir. 4. Savunma Araştırması: Fiber optik jiroskoplar için interferometre sistemlerinde yüksek polarizasyonlu SLED ışık kaynakları kullanılabilir. Düşük gürültü özellikleri (RIN < -140dB/Hz), açısal hız ölçüm doğruluğunu 0,01°/saat'e kadar artırabilir.

IV. SLED Geniş Bant Işık Kaynaklarının Ambalaj Formları

1. Kelebek Paketi: Dahili bir termoelektrik soğutucu (TEC) ve optik izolatör içeren 14 pinli kelebek paketi.

2. Masaüstü Paketi: Laboratuvar araştırması ve kalibrasyon senaryolarına uygun, ana bilgisayar yazılım kontrolünü destekleyen güç kaynağı, sıcaklık kontrolü ve iletişim arayüzlerini entegre eder.Boco'lar' masaüstü 1550nm SLED (195(W)×220(D)×120(H)) ışık kaynağı, çıkış gücünü, dalga boyunu ve diğer parametreleri gerçek zamanlı olarak görüntüleyebilen bir dokunmatik ekran ve düğme işlemiyle donatılmıştır.

3. Modüler Paket: Kompakt boyut (125(G)×150(D)×20(Y)) doğrudan endüstriyel ekipmana veya saha test cihazlarına yerleştirilebilir ve sistem entegrasyon maliyetlerini azaltır. Modül AC 110~240V veya DC 5V/4A güç kaynağını destekler ve -40°C ile 85°C arasındaki depolama ortamları için uygundur.