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SLD (Super-Luminescent Diode) Light Sources

Optical Sensing for Industry

SLD (Super-Luminescent Diode) Light Sources
Overview

SLD(초광 다이오드) 광원은 무엇일까요?

개요

SLD (Super-Luminescent Diode / SLED) 광원은 레이저 다이오드에 해당하는 출력 전력과 LED (Light Emitting Diode)에 해당하는 넓은 발진 스펙트럼 폭과 낮은 간섭성을 제공합니다. 레이저 다이오드에 해당하는 좁은 활성층으로 빛을 발산하므로 광섬유 접합에 탁월하며 LD와 LED 사이의 특성을 가지고 있습니다. SLD와 LD / LED의 성능 비교와 SLD의 스펙트럼 예가 아래에 나와 있습니다.

Laser Diode SLD Light Emitting Diode
Emitting State Emitting state;Laser Diode
End facet reflectivity
R1 < R2
Emitting state;SLD
Both end facets
Non-reflective coating
Emitting state;LED
Emitted Light Stimulated emission light Amplified spontaneous emission ligh Spontaneous emission light
Spectral Half Width Spectral width;Laser Diode
Several nm or less
Spectral width;SLD
10 to 50 nm
Spectral width;LED
Up to 100 nm
Coherence length Several dozen cm to several m 40 to 50 µm Up to 20 µm
Optical Output Several hundred mW Up to 10 mW Several mW
Fiber Affinity Yes Yes No

Spectral example of SLD
Spectral example of SLD
(Spectral width: 14 nm, Gaussian type)
Spectral example of SLD
Spectral example of SLD
(Spectral width: 50 nm, flat top type)

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What Is an SLD? What Is the Difference between an SLD and LD or LED?>

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응용

OCT(광 간섭 단층 촬영)

OCT (Optical Coherence Tomography)는 빛의 간섭 현상을 이용하여 물체의 표면 거칠기를 정밀하게 측정하고 물체를 파괴하거나 접촉하지 않고 생물학적 단층 촬영을 수행하는 기술입니다. X 선과 비교할 때 OCT는 X 선의 0.1 ~ 1mm 분해능에 비해 수 마이크로 미터의 분해능을 달성하고 방사선에 대한 우려가 없기 때문에 의료용으로 널리 사용됩니다. 간섭계의 기본 구조는 다음과 같습니다.

Basic Structure of OCT
OCT의 기본 구조

SLD 광원은 OCT에 최적입니다. SLD 광원은 ASE 광원과 같은 자연 발광 광을 방출하기 때문에 넓은 스펙트럼 폭과 낮은 간섭성을 달성합니다. 더 넓은 스펙트럼 폭은 더 높은 측정 해상도와 특히 정확한 이미징을 가능하게 합니다.

산업에서의 OCT

  • 원자재 제품 검사: 강판 또는 필름의 두께 및 표면 거칠기 측정 공작물의 거친 부분 및 긁힘 여부를 확인합니다.
  • 반도체 결함 점검은 다음과 같습니다. 저항 박막의 균일성, 에칭용 도파관 높이, 크림 솔더 및 접착제의 높이 등을 확인합니다.

의학에서 OCT

  • 안과 OCT : 안구근원 단면구조, 망막검사, 안구축 길이 측정 등입니다
  • 혈관 내 OCT: IVUS보다 고해상도 단층 촬영(혈관 내 초음파)입니다.

AFM(원자력 현미경)

원자력 현미경은 탐침과 물질 사이의 원자력을 감지하여 물질 표면의 이미지를 생성하는 탐침이 물질의 표면을 따라가는 SPM의 한 종류입니다. 스캐닝 프로브 현미경은 광학 현미경에 비해 공간 해상도가 매우 높으며 표면의 윤곽을 원자 수준에서 확인할 수 있습니다. 게다가, 스캔 탐지기 현미경의 일종인 원자력 현미경은 절연 물질을 측정할 수 있습니다.

탐침이 부착된 SLD에서 캔틸레버 후면으로 빛을 방출하고 반사된 레이저 빛을 위치 센서로 확인함으로써 탐침의 움직임을 정확하게 점검하여 나노미터 정밀도로 물질 표면을 관찰할 수 있습니다.

Atomic Force Microscope Sensor
원자력 현미경 센서

SLD 광원은 원자력 현미경에 최적입니다. SLD 광원은 ASE 광원과 같은 자발적인 방출 빛을 방출하기 때문에, 낮은 간섭성을 달성합니다. 일관성이 낮으면 간섭으로 인한 노이즈를 줄여 정확한 영상을 제공합니다.


인코더

인코더는 정보를 인코딩하는 장치입니다. 일반적으로 인코더는 센서를 사용하여 회전하는 물체의 위치 변화를 확인하고 위치 정보로 인코딩하는 회전식 인코더와 직선의 위치 변경을 인코딩하는 선형 인코더를 나타냅니다.

광학식 인코더를 사용하면 기울어진 격자를 통과하거나 반사되는 빛이 감지되어 변위를 확인합니다. 이는 자기형 인코더보다 정밀도가 높고, 산술 처리를 생략하기 위해 증분 출력 방법을 채택할 수 있기 때문에 고속 응답을 가능하게 합니다.

SLD 광원은 인코더에 최적입니다. SLD 광원은 ASE 광원과 같은 자발적인 방출 빛을 방출하기 때문에, 낮은 간섭성을 달성합니다. 일관성이 낮으면 위치 변화를 보다 정확하게 감지하기 위해 송수신되는 조명에 대한 간섭으로 인한 노이즈가 감소합니다.

An optical type encoder
광학식 인코더

그외 다른 것

  • 변위 측정(정밀 측정/변위 측정): 광학 간섭 및 위치 감지 검출기(PSD)의 빛 변화를 사용하여 변위 및 높이를 측정합니다.
  • 레이저 스케일
  • 전류 센서

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Lineup
Category Series/Model Number Package Optical Output [mW] Center Wavelength [nm] Spectral Half Width [nm]
0.8 µm SLD AS8K215GY30Mpdf CAN 5 830 15
AS8E210GP30Mpdf Cylindrical 1 830 15
AS8B112G230Mpdf Butterfly 2 830 14
AS8B115G230Mpdf Butterfly 5 830 14
AS8B115L240Mpdf Butterfly 5 840 50
1.31 µm SLD AS3E113HJ10Mpdf Cylindrical 3 1,310 53
AS3B119GM10Mpdf Butterfly 15 1,310 55
1.55 µm SLD AS5B125EM50Mpdf Butterfly 25 1,550 60
AS5B310KM50M  NEW
pdf
Butterfly 3 typ.
IF=200 mA
1,550 60 typ.
IF=200 mA
AS5B320EM50M  NEW
pdf
Butterfly 25 typ.
IF=500 mA
1,550 55 typ.
IF=500 mA
1.65 µm SLD AS6B118GM50Mpdf Butterfly 10 1,650 70

SLD unit with drive circuits
Category Series/Model Number Package Optical Output [mW] Center Wavelength [nm] Spectral Half Width [nm]
0.88 µm SLD AM8P8006SL45Gpdf Built-in drive circuit 7 max. 880 50
Library
White Paper: Super Luminescent Diodes (SLD)

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