什么是超发光二极管（Superluminescent Diodes）？

什么是超发光二极管？

超级发光二极管（SLD）是一种新型的光电宽带光源，其工作原理是超级发光，材料的整个光学发射光谱在通过波导传播时被放大。SLD结合了激光二极管（LD）和发光二极管（LED）的特性，即，它像激光二极管一样产生高辐射亮度和输出功率，并具有类似于LED的更广泛的发射光谱。它也被称为超级发光二极管（SLED）。

SLD的结构与激光二极管的结构非常相似。它包含p-n结和光波导，但缺少向系统提供光反馈的光腔结构。

波导中光反馈的存在导致了共振模式的形成，这将导致输出的光谱变窄。因此，避免光反馈可以确保光谱变窄和激光作用在其中得到抑制。通过采用各种方法来抑制光反馈，如相对于波导倾斜的面，使用弯曲的波导，嵌入吸收区，以及在两端应用抗反射涂层。

像许多激光二极管一样，SLD是一个边缘发射的二极管，有p掺杂区和n掺杂区。它们之间夹着一个有源区。当它被正向偏压时，电流从p区流向n区，导致系统中产生的电子和空穴的自发重组。因此，在有源区产生的光子在沿波导传播时将经历放大的自发发射，在这个过程中，自发发射的光子通过经历多个刺激发射而被放大，产生高强度的光输出。由于这种放大作用应该在避免光反馈的情况下进行，因此该器件被设计成具有非常高的单通光增益。

为了确保宽带输出，SLD的p-n结被设计成电子和空穴可以存在于不同的能量水平。在SLD中使用非相同的多量子井可以实现这一结果。

光学相干断层扫描（OCT）

在OCT中，输入光被分成一束参考光和一束采样光。参考光束由参考镜反射，而采样光束则由被观察的样品的不同深度反射。这两个反射光束在照相机上产生一个干扰图案，在那里被捕获以进一步分析。通常，具有低时间相干性和高空间相干性的输入光被用于OCT，这使得捕获的图像对深度敏感。SLD的高光功率和宽带性质与高空间相干性相结合，使其成为OCT中获得高分辨率图像的理想光源。它是一种非侵入性的生物成像技术，被用于各个领域，如眼科、心脏病学、皮肤病学等。

SLD的高度空间定向输出使其适用于各种光纤耦合操作，因为耦合效率会更高。它也适用于需要高空间相干性的高功率宽带光源的情况，如白光干涉测量、光纤陀螺仪、光学传感、光学测试、无斑点照明和光纤通信。