單模SLED寬帶光源工作原理、定義、產品特點、應用領域及封裝形式揭秘

  單模SLED寬帶光源憑借其超寬光譜、低相干性和高穩定性，成為支撐高精度光學系統的核心組件。作為介于激光二極管與發光二極管之間的特殊光源，這類器件通過獨特的發光機制與電路設計，為工業監測、生物醫學和國防科研提供了不可替代的光學解決方案。

  一、單模SLED寬帶光源的定義與發光原理：

  單模SLED寬帶光源本質是一種超輻射發光二極管，其核心結構由Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體（如GaAs、InP）構成的PN結組成。當正向偏置電壓施加于PN結時，電子從N區注入P區，空穴從P區注入N區，少數載流子與多數載流子復合時釋放光子。與普通LED的隨機自發輻射不同，SLED通過優化有源區結構（如量子阱、應變層），使光子在傳播過程中形成部分受激輻射，從而在保持低相干性的同時，實現比傳統寬帶光源更窄的光譜帶寬（通常6nm-100nm）和更高的輸出功率。

  其光譜特性可通過多器件協同技術進一步優化。例如，采用4只SLED芯片拼合的方案，通過波長選擇性耦合，可將光譜平坦度提升至≤3dB，覆蓋1528nm-1603nm的C+L波段，滿足密集波分復用（DWDM）系統的測試需求。

  二、單模SLED寬帶光源的產品特點：

  1、光譜性能

  單模SLED寬帶光源的典型3dB帶寬達40nm-100nm，中心波長覆蓋850nm、1310nm、1550nm等通信與傳感常用波段。通過光譜平坦技術，其頻譜密度可控制在-30dBm/nm至-20dBm/nm范圍內，確保多波長系統中的功率均衡。

  2、功率穩定性

  采用ATC（自動溫度控制）與APC（自動功率控制）閉環電路，短期功率波動≤0.02dB（15分鐘），長期波動≤0.05dB（8小時）。例如，四川梓冠光電的1550nm單模SLED光源在-20℃至65℃工作溫度范圍內，輸出功率穩定性優于±0.1dB。

  3、偏振特性

  針對干涉型光纖傳感器對偏振敏感的需求，產品可提供高偏振態（消光比>20dB）和低偏振態（消光比<3dB）兩種選項，適應不同應用場景。

  4、模塊化設計

  提供臺式（260×285×115mm）與模塊式（90×70×15mm）兩種封裝，支持RS-232接口與上位機軟件，實現遠程功率調節、光譜監控和故障診斷。

  三、單模SLED寬帶光源的應用領域：

  1、光纖傳感系統

  在分布式光纖傳感中，SLED的低相干性可消除瑞利散射引起的干涉噪聲，將空間分辨率提升至毫米級。例如，在石油管道泄漏監測中，1550nm單模SLED光源配合FBG傳感器，可實現10km范圍內、0.1℃的溫度變化檢測。

  2、醫學成像（OCT）

  光學相干層析成像依賴光源的相干長度與功率穩定性。SLED的相干長度（<100μm）遠低于傳統激光器，可避免成像中的偽影干擾。四川梓冠光電的850nm SLED光源已應用于眼科OCT設備，實現視網膜10μm級分層成像。

  3、光通信測試

  在CWDM器件測試中，SLED的寬光譜特性可同時覆蓋800nm-1650nm波段，結合高分辨率光譜儀，可精確測量通道間隔、插入損耗等參數，測試效率提升3倍以上。

  4、國防科研

  高偏振態SLED光源可用于光纖陀螺儀的干涉儀系統，其低噪聲特性（RIN<-140dB/Hz）可提升角速度測量精度至0.01°/h。

  四、單模SLED寬帶光源的封裝形式：

  1、臺式封裝

  集成電源、溫控與通信接口，支持上位機軟件控制，適用于實驗室研發與校準場景。例如，四川梓冠光電的臺式1550nm SLED光源配備觸摸屏與按鍵操作，可實時顯示輸出功率、波長等參數。

  2、模塊式封裝

  體積小巧（90×70×15mm），可直接嵌入工業設備或現場測試儀器，降低系統集成成本。模塊支持DC 5V或AC 220V供電，適應-40℃至85℃存儲環境。

  四川梓冠光電：SLED光源的全鏈條供應商

  除單模SLED寬帶光源外，四川梓冠光電官網還提供以下系列產品：

  1、850nm SLED超寬帶光源：覆蓋850nm±20nm波段，譜寬≥40nm，輸出功率≥4mW，適用于短距離光纖傳感與無源器件測試；

  2、1250-1650nm SLED超寬帶光源：實現400nm連續光譜輸出，功率≥7mW，用于長距離分布式傳感與光譜分析；

  所有產品均通過GJB9001C-2017軍工級質量認證，擁有18項專利技術（含7項發明專利），覆蓋光柵刻寫、偏振控制與熱管理核心領域。依托綿陽與西安雙研發中心，梓冠光電可為全球客戶提供從器件到系統的全鏈條解決方案。