Was ist eine „superstrahlende Lichtquelle“?

Was ist „super strahlend“?Lichtquelle„Wie viel wissen Sie darüber? Ich hoffe, Sie können sich ein gutes Bild von dem Ihnen präsentierten Wissen über photoelektrische Mikroelektronik machen!“

Superradiante Lichtquelle (auch bekannt alsASE-LichtquelleEine superradiante Lichtquelle ist eine Breitbandlichtquelle (Weißlichtquelle), die auf Superstrahlung basiert. (Sie wird oft fälschlicherweise als superluminöse Quelle bezeichnet, die auf einem anderen Phänomen, der Superfluoreszenz, beruht.) Im Allgemeinen enthält eine superradiante Lichtquelle ein Laserverstärkungsmedium, das nach Anregung Licht abstrahlt und dieses anschließend verstärkt, um Licht zu emittieren.

Superradiante Lichtquellen weisen aufgrund ihrer großen Strahlungsbandbreite (im Vergleich zu Lasern) eine sehr geringe zeitliche Kohärenz auf. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit von Lichtflecken, die häufig bei Laserstrahlen auftreten, erheblich. Die räumliche Kohärenz ist jedoch sehr hoch, und das Ausgangslicht der ultraradianten Lichtquelle lässt sich gut fokussieren (ähnlich einem Laserstrahl), sodass die Lichtintensität wesentlich höher ist als die einer Glühlampe.

Es handelt sich um eine sehr gut geeignete optische Kohärenzlichtquelle für die optische Kohärenztomographie (OCT), die Analyse von Geräteeigenschaften in der optischen Faserkommunikation sowie für Gyroskope und optische Fasersensoren. Weitere Anwendungsbeispiele finden Sie unter Superemittierende Dioden.

Eine der wichtigsten Strahlungslichtquellen für Ultrahochleistungsdioden (Superlumineszenzdioden)SLD-Laser) und optischen Faserverstärkern. Faserbasierte Lichtquellen weisen eine höhere Ausgangsleistung auf, während SLDs kleiner und kostengünstiger sind. Beide besitzen Strahlungsbandbreiten von mindestens einigen Nanometern und einigen zehn Nanometern, mitunter sogar über 100 Nanometern.

Bei allen ASE-Lichtquellen mit hoher Verstärkung muss die optische Rückkopplung (z. B. Reflexionen an Faseranschlüssen) sorgfältig unterdrückt werden, da sie einen parasitären Lasereffekt erzeugt.optische FasergeräteDie Rayleigh-Streuung innerhalb der optischen Faser beeinflusst den endgültigen Leistungsindex.

Abbildung 1: Das vom Faserverstärker erzeugte ASE-Spektrum wird als Kurve bei verschiedenen Pumpleistungen berechnet. Mit zunehmender Leistung verschiebt sich das Spektrum zu kürzeren Wellenlängen (die Verstärkung steigt rapide an), und die Spektrallinie verengt sich. Eine Wellenlängenverschiebung ist typisch für Quasi-Drei-Niveau-Verstärkungsmedien, während eine Linienverengung bei nahezu allen superradianten Quellen auftritt.