Подписка
2020/08/04
НОВЫЕ УНИКАЛЬНЫЕ СУПЕРЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ДИОДЫ ВИДИМОГО ДИАПАЗОНА ОТ EXALOS

Компания Exalos была основана в 2003 году в Швейцарии и на сегодняшний день является ведущим мировым производителем суперлюминесцентных диодов (англ. superluminescent light-emitting diode — SLED) и свипирующих источников.

 

Не так давно компания представила революционную разработку в области производства SLEDов для видимого диапазона длин волн, серию VIS I I I BLESRGB.

 

Фото излучающих чипов RGB SLEDов от Exalos

 

Подробнее о 450 - 635 нм RGB лазерном диоде по ссылке

Подробнее о суперлюминесцентном диоде видимого диапазона серии Visible RGB по ссылке

В диодах этой серии используется уникальная конструкция, решающая известную проблему устройств на основе GaN – быструю деградацию, вызванную диффузией легирующих примесей или загрязняющих веществ. Исследования показали, что падение выходных характеристик не зависит от мощности и, скорее всего, связано с быстрым старением зеркальных граней вследствие диффузии водорода к границе раздела p-металл/полупроводник. 

 

В отличие от устройств на основе высоколегированных Mg-структур, оптимизированная конструкция устройств серии VISIBLESRGB демонстрирует стабильные выходные характеристики в течение длительного периода времени, подобно лазерным диодам, и, таким образом, отвечает требованиям потребительских и промышленных приложений. 

 

Более того, благодаря широкополосному спектру и высокой пространственной когерентности, новые RGB SLEDы от Exalos могут обеспечивать высокую чёткость и направленность, превосходя системы на основе светодиодов и лазеров.

Ключевые особенности:         

  • Низкая контрастность спеклов
  • Широкополосный выходной спектр
  • Высокая чёткость изображений
  • Высокая пространственная когерентность
  • Низкая временная когерентность
  • Одна пространственная мода
  • Поляризованное выходное излучение
  • Энергоэффективность
  • Высокий порог повреждения
  • Компактность

Применение:

  • Голографические дисплеи
  • Дисплеи для AR/VR/MR (например, для «Умных очков»)
  • Цветовые системы LCOS, DLP, SLM
  • Сканирующие MEMS зеркала
  • Микродисплеи
  • Пико проекторы
  • Машинное зрение
  • Метрология
  • Микроскопия

 

Новое поколение SLEDов основано на GaAs/GaN структурах:

 
635 нм
 
510 нм   
  
 450 нм
Высокая светоотдачи и низкое энергопотребление Первый в своем роде Лучшие показатели в отрасли

Обладая более чем десятилетним опытом и ведущей исследовательской группой, компания Exalos смогла разработать новые SLEDы для красной спектральной области на основе проверенной архитектуры GaAs.

Благодаря новой структуре активной области и усовершенствованной конструкции с краевым излучением был создан красный SLED с длиной волны 635 нм, который сочетает в себе локальный максимум для светового потока и эффективность преобразования мощности.

Переход к более коротким длинам волн, до 500 нм и короче, и получение истинно зеленого источника света – довольно сложная задача.

Используя конструкцию нового поколения на основе GaN, компания Exalos смогла преодолеть внутренние проблемы современных материалов и произвести первые коммерческие высокопроизводительные SLED для зеленого спектрального диапазона.

Усовершенствованная структура зеленых и синих SLEDов Exalos основана на эпитаксиальных слоях, выращенных на подложках из GaN. В её основе лежит принцип излучения света из множества квантовых ям InGaN, расположенных в середине волноводного слоя InGaN с низким содержанием индия, который, в свою очередь, расположен между слоями оболочки AlGaN с низким показателем преломления.
Синие SLEDы требуют квантовых ям с умеренным содержанием индия (обычно порядка 10-15%).

 

Также компания анонсировала модуль, состоящий из трех SLED чипов, размещенных в 14-контактном корпусе «бабочка», с общей выходной мощностью около 30 мВт (~10 мВт/цвет), что соответствует суммарному световому потоку ~5 лм.

Фото внутреннего устройства модуля RGB SLED от Exalos

 

Чипы на 635 нм (красный), 510 нм (зелёный) и 450 нм (синий) по отдельности припаяны на сабмаунт и установлены на керамическую подложку, оснащённую стабилизирующим температуру элементом Пельтье. Встроенные микрооптические элементы обеспечивают пространственное объединение отдельных лучей SLED и их коллимацию в параллельный RGB-пучок.

 

Устройство предлагается как developer kit со специальной электроникой для управления или в виде отдельного модуля.

 

Высокая пространственная когерентность излучения SLEDов, понижает сложность коллимационной системы, необходимой в оптических подсистемах. Низкая временная когерентность, обусловленная большой шириной спектральной полосы устраняет необходимость в громоздких дефазерах, используемых для уменьшения нежелательных спекл-шумов.

 

   
Сравнение спекл-шума в дальнем поле:
(a) синий лазерный диод
(b) синий SLED серии VISIBLESRGB
(c) пучок из 5.6 мм синего SLED в TO-корпусе.
Одномодовый световой рисунок зелёного диода серии VISIBLESRGB.

Выходной пучок может быть сколлимирован в параллельный или сфокусирован в пятно размером в микроны. Излучение демонстрирует высокую степень линейной поляризации, что, в свою очередь, приводит к 50% -ной экономии оптической выходной мощности при использовании для освещения микродисплеев на основе LCOS. 

В тесте Юаньбо Дэнг и Дапинг Чу, опубликованном в Scientific Reports vol. 7, сравниваются свойства когерентности 5 источников света (см. ниже) и их влияние на чёткость изображения и пятнистость:

Из сравнения хорошо видно, что SLEDы достигают низкого контраста спеклов (слева), что связано с их широким спектром излучения (низкой временной когерентностью). В свою очередь, SLEDы достигают высокой четкости изображения (справа) благодаря высокой пространственной согласованности.

 

Источник

 

Вернуться к списку новостей

 

Внимание!
Принимаем к размещению новости, статьи
или пресс-релизы с ссылками и изображениями.
ritm@gardesmash.com

 

Новости журнала