
亨光芯睿最新研制成功高斯波形型窄谱SLD产品,包括1271±2、1291±2、1311±2、1331±2nm四个型号产品,3dB谱宽在12±1nm,具有单位谱宽能量密度高、性能稳定的优点,适合长相干、高能量密度场景,如FBG传感、单波长检测等。本产品的推出,让需要国产自主可控的用户有了新的选择!
窄谱SLD(10~12nm)和宽谱SLD(30~40nm)因光谱带宽差异,在干涉特性、分辨率、噪声抑制等方面表现不同,导致其应用方向有显著区别。以下是两者的核心差异及典型应用场景对比:
1. 核心特性对比
特性 | 窄谱SLD(10~12nm) | 宽谱SLD(30~40nm) |
相干长度 | 较长(~30~50μm) | 较短(~10~20μm) |
轴向分辨率 | 较低(如OCT中约15~30μm) | 较高(如OCT中约5~10μm) |
时间相干性 | 较高(更易产生干涉噪声) | 较低(抑制寄生干涉能力更强) |
空间相干性 | 较高(光束质量更接近激光) | 稍低(但仍优于LED) |
光谱能量密度 | 更高(相同总功率下) | 更低(能量分散更广) |
2. 应用方向差异
(1) 窄谱SLD(10~12nm)的典型应用
光纤传感(需长相干长度)
光纤布拉格光栅(FBG)解调:窄谱SLD的高光谱能量密度可提高FBG反射峰的检测信噪比,适合静态或准静态应变/温度测量。
低精度光纤陀螺(FOG):在低成本FOG中,窄谱SLD可满足基础需求,但需配合消偏技术抑制相干噪声。
光谱分析与计量
波长校准:作为窄带参考光源,用于光谱仪或波长计的校准(如通信波段1550nm附近)。
气体吸收检测:针对单一吸收线(如甲烷@1650nm)的高灵敏度检测。
通信与测试
光器件测试:测量隔离器、环形器的插损和回波损耗,窄谱减少多径干涉影响。
(2) 宽谱SLD(30~40nm)的典型应用
光学相干断层扫描(OCT)
医疗成像:宽谱SLD的短相干长度提供高轴向分辨率(眼科OCT需≤10μm),且低时间相干性抑制散斑噪声。
工业检测:如芯片封装缺陷、透明薄膜厚度测量,需微米级分辨率。
高精度光纤传感
分布式光纤传感:基于OFDR(光频域反射)技术时,宽谱提升空间分辨率。
高精度FOG:宽谱抑制背向散射和偏振噪声,适用于导航级陀螺。
生物光子学
低相干干涉测量:如细胞膜动态研究,需短相干长度排除杂散光干扰。
3. 关键选择因素
需求 | 推荐选择 | 原因 |
高分辨率成像(OCT) | 宽谱SLD | 带宽直接决定轴向分辨率(δz ≈ λ²/Δλ)。 |
长距离FBG解调 | 窄谱SLD | 高能量密度提升弱信号探测能力。 |
低噪声干涉 | 宽谱SLD | 短相干长度抑制寄生干涉(如FOG中的背向散射)。 |
单波长高灵敏度检测 | 窄谱SLD | 光谱匹配目标吸收线,减少背景噪声。 |
4. 特殊场景的权衡
窄谱SLD的局限性:
-在OCT中,窄谱导致分辨率不足,无法区分视网膜各薄层(如感光细胞层)。
-在FOG中,长相干长度会加剧背向散射噪声,需额外消偏或滤波。
宽谱SLD的挑战:
-耦合效率可能略低(因模式色散),需优化光学设计。
-高带宽可能引入光谱形状不稳定(如温度漂移),需TEC控温。
总结
-窄谱SLD(10~12nm):适合长相干、高能量密度场景,如FBG传感、单波长检测或低成本系统。
-宽谱SLD(30~40nm):用于高分辨率、低噪声干涉领域,如OCT、高精度FOG或生物显微测量。
实际选型时需根据分辨率需求、噪声容忍度、系统复杂度综合权衡,必要时可通过混合光源(如窄谱+宽谱组合)满足多目标需求。
来源:亨光芯睿半导体光芯