Trong lĩnh vực truyền thông quang học, cảm biến và đo lường chính xác, một nguồn sáng băng thông rộng được gọi là SLD (Superluminescent Diode) đang trở thành thiết bị trung tâm thúc đẩy tiến bộ công nghệ với các đặc tính quang phổ độc đáo của nó. Nó kết hợp độ sáng cao của laser với lợi thế phổ rộng của đèn LED, giống như một "siêu bóng đèn", triển vọng ứng dụng được chiếu sáng cho các hệ thống quang điện tử hiện đại.
Nguyên tắc phát sáng của SLD bắt nguồn từ thiết kế cấu trúc đặc biệt của nó. Không giống như laser thông thường, khoang cộng hưởng quang học của SLD được ức chế cẩn thận để tránh các điều kiện phản hồi cần thiết cho dao động laser trong khi đạt được sự kết hợp bức xạ của các cặp lỗ điện tử bằng cách tiêm mật độ dòng điện cao. Thiết kế này cho phép các photon trải qua sự khuếch đại một chiều trong quá trình di chuyển, đạt được cả mật độ năng lượng ánh sáng vượt xa đèn LED và duy trì phạm vi phổ rộng hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm nanomet. Bước sóng trung tâm của một SLD điển hình bao phủ ánh sáng khả kiến đến các dải hồng ngoại gần (ví dụ: 850nm, 1310nm, 1550nm, v.v.) với độ mịn phổ thấp và chiều dài kết hợp ngắn (thường ở cấp độ vài chục micron), những đặc điểm này cho phép nó hoạt động chống lại tiếng ồn giao thoa laser và nâng độ chính xác của phép đo.
Ở cấp độ ứng dụng công nghệ, giá trị của SLD chủ yếu thể hiện ở ba lĩnh vực chính. Thứ nhất, trong hệ thống cảm biến sợi quang, SLD là "trái tim" của con quay hồi chuyển sợi quang (FOG). Khả năng kết hợp thấp của nó có thể ức chế hiệu quả các nguồn tiếng ồn như hiệu ứng Kerr, tán xạ ngược Rayleigh và các nguồn khác, cải thiện đáng kể độ chính xác và ổn định của con quay hồi chuyển. Nó được sử dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ và điều hướng máy bay không người lái và các tình huống nhận thức thái độ chính xác cao khác. Thứ hai, trong chụp cắt lớp kết hợp quang học (OCT), đặc tính phổ rộng của SLD trực tiếp quyết định độ phân giải trục của hình ảnh. Hiện nay, các thiết bị y tế như OCT mắt và OCT da liễu thường sử dụng nguồn sáng SLD, có thể đạt được hình ảnh 3D mô sống với độ phân giải micron, cung cấp các công cụ quan trọng để chẩn đoán sớm bệnh. Thứ ba, lĩnh vực truyền thông và thử nghiệm quang học, SLD có thể được sử dụng làm nguồn sáng của giao thoa kế ánh sáng trắng, được sử dụng để đo lường chính xác các thông số như quang phổ mất mát, phân tán chế độ phân cực, phạm vi phủ sóng phổ rộng của nó đã cải thiện đáng kể hiệu quả và độ chính xác của thử nghiệm.
Với sự phát triển của công nghệ quang tử silicon và quang học tích hợp, SLD đang tiến hóa theo hướng "thu nhỏ, công suất cao, có thể điều chỉnh". Thông qua tối ưu hóa cấu trúc bẫy lượng tử và cải tiến quy trình mở rộng, công suất đầu ra của SLD mới đã vượt qua mức 100 miliwatt, trong khi chiều rộng phổ có thể được điều chỉnh động bằng nhiệt độ hoặc dòng điện. Trong các lĩnh vực mới nổi như thiết bị y tế có thể đeo được, LIDAR tự lái và cảm biến lượng tử, SLD đang trở thành một mắt xích quan trọng trong việc phá vỡ nút thắt công nghệ với các đặc tính quang phổ không thể thay thế của nó.
Từ việc điều hướng quán tính của các cuộc thăm dò không gian sâu đến hình ảnh không xâm lấn của cấu trúc vi mô của cơ thể con người, nguồn sáng băng thông rộng SLD sử dụng "ánh sáng" làm bút để mô tả khả năng vô hạn trên vải của công nghệ và công nghiệp. Trong tương lai, cùng với sự hội tụ sâu sắc của khoa học vật liệu và công nghệ tích hợp photon, "siêu bóng đèn" này chắc chắn sẽ thắp sáng nhiều ứng dụng sáng tạo hơn, tiếp tục thúc đẩy ranh giới khám phá của con người đối với thế giới ánh sáng.