광통신, 센싱 및 정밀 측정 분야에서 SLD (Superluminescent Diode, 초방사 발광 다이오드) 로 불리는 광대역 광원은 독특한 스펙트럼 특성으로 기술 진보를 추진하는 핵심 부품이 되고 있다.그것은 레이저의 높은 밝기와 LED의 넓은 스펙트럼의 장점을 겸비하고 있으며,"슈퍼 전구"처럼 현대 광전자 시스템의 응용 전망을 밝게 비추고 있다.
SLD의 발광 원리는 특수한 구조 설계에서 비롯된다.일반 레이저와 달리 SLD의 광학 공명강은 세심하게 억제되어 레이저 진동에 필요한 피드백 조건을 피하는 동시에 고전류 밀도 주입을 통해 전자 공혈쌍의 복사 복합을 실현한다.이러한 설계는 광자가 전파 과정에서 편도 증폭을 거치게 하여 LED를 훨씬 초과하는 광 출력 밀도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 수십 나노미터 심지어 100나노미터의 넓은 스펙트럼 범위를 유지하게 한다.전형적인 SLD의 중심 파장은 가시광선에서 근적외선 대역 (예: 850nm, 1310nm, 1550nm 등) 까지 커버되며, 스펙트럼의 매끄러움이 낮고 상관 길이가 짧으며 (일반적으로 수십 마이크로미터 체급) 이러한 특성은 레이저의 소음 간섭에 대항하고 측정 정밀도를 높이는 데 나타난다.
기술 응용 측면에서 SLD의 가치는 주로 세 가지 분야에서 구현됩니다.첫째, 광섬유 감지 시스템에서 SLD는 광섬유 자이로스코프 (FOG) 의"심장"이다.그 저상간성은 켈효과, 릴리의 등방향 산란 등 소음원을 효과적으로 억제하여 팽이의 정밀도와 안정성을 현저하게 향상시킬 수 있으며 항공우주, 무인기 항법 등 고정밀 자세 감지 장면에 널리 응용된다.둘째, 광학 상관 계층 분석 이미지 (OCT) 에서 SLD의 넓은 스펙트럼 특성은 이미지의 축 방향 해상도를 직접 결정합니다.현재 안과 OCT, 피부과 OCT 등 의료 설비는 보편적으로 SLD 광원을 사용하여 마이크로미터급 해상도의 생체 조직 3차원 영상을 실현할 수 있으며, 질병 조기 진단에 핵심 도구를 제공한다.셋째, 광통신 및 테스트 분야에서 SLD는 백광 간섭기의 광원으로 광부품 손실 스펙트럼, 편광 모색산 등 매개변수의 정밀 측정에 사용될 수 있으며, 그 넓은 스펙트럼 커버리지는 테스트 효율과 정확성을 대폭 향상시켰다.
실리콘 광자 기술과 통합 광학의 발전에 따라 SLD는"소형화, 고출력, 조정 가능"방향으로 진화하고 있다.양자 함정 구조 최적화와 외연 공정 개선을 통해 신형 SLD의 출력은 이미 100밀리와트급을 돌파했으며, 동시에 스펙트럼 폭은 온도나 전류를 통해 동적 조절을 실현할 수 있다.SLD는 웨어러블 의료장비, 자율주행 레이저 레이더, 양자 센싱 등 신흥 분야에서 대체할 수 없는 스펙트럼 특성으로 기술 병목 현상을 돌파하는 핵심 고리가 되고 있다.
심우주 탐사의 관성 네비게이션에서 인체의 미시적 구조의 무창조 영상에 이르기까지 SLD 광대역 광원은"빛"을 붓으로 과학기술과 산업의 캔버스에 무한한 가능성을 묘사한다.앞으로 재료과학과 광자집성기술이 깊이있게 융합됨에 따라 이"슈퍼전구"는 기필코 더욱 많은 혁신응용을 밝히고 광세계에 대한 인류의 탐색변계를 지속적으로 추동하게 될것이다.