Суперлюминесцентные диоды (СЛД)

Суперлюминесцентные диоды (СЛД) по своей конструкции аналогичны лазерным диодам, содержащим p-n-переход и оптический волновод. Однако важно отметить, что СЛД сделаны так, чтобы избежать любой оптической обратной связи за счет отражений, поэтому лазерной генерации не происходит. За счет нанесения просветляющих покрытий и наклона граней относительно волновода подавляется паразитная оптическая обратная связь от граней, которая могла бы привести к образованию мод резонатора и, следовательно, к сужению спектра, а возможно, и к паразитной генерации. По сути, СЛД представляет собой полупроводниковый оптический усилитель без входного сигнала, в котором за слабым спонтанным излучением в волноводную моду следует сильное лазерное усиление. В рабочем режиме суперлюминесцентные диоды излучают в режиме суперлюминесценции, то есть усиления спонтанного излучения за счет вынужденного испускания. Такой механизм излучения определяет характерный вид зависимости мощности излучения от подводимого тока: в слаботочном режиме суперлюминесцентный диод работает как обычный светодиод, при достижении инверсии населённости и выходе на суперлюминесцентный режим мощность излучения резко возрастает.

Ширина спектра суперлюминесцентных диодов составляет 20—60 нм, что больше, чем у лазерных диодов, но меньше, чем у обычных светодиодов. Мощность суперлюминесцентных диодов уступает лазерным диодам и составляет единицы миливатт. Выпускаются чаще всего в корпусах, характерных для лазерных диодов. Широкая полоса излучения означает низкую длину когерентности (от нескольких микрометров), что обеспечивает микрометровое разрешение в оптической когерентной томографии и высокую чувствительность в волоконно-оптических гироскопах. Суперлюминесцентные диоды используются также для тестирования оптических элементов, так как позволяют определить характеристики для относительно широкой полосы частот, например хроматическую дисперсию оптического волокна.