一、定义与基本原理

1. SLD（超辐射发光二极管, Super Luminescent Diode）

SLD是一种基于放大自发辐射（ASE）原理工作的半导体光源。其结构类似于激光二极管（LD），但通过特殊设计（如倾斜波导或吸收区）抑制激射振荡，从而产生宽光谱、高亮度且低相干性的光输出。

数学表达式：

Pout∝egL P_{out} \propto e^{gL} Pout​∝egL

其中，ggg为增益系数，LLL为有源区长度。

2. LD（激光二极管, Laser Diode）

LD通过受激辐射产生光，依赖光学谐振腔（如法布里-珀罗腔）实现光反馈，输出窄光谱、高相干性的激光。需达到阈值电流后才能激射。

3. LED（发光二极管, Light Emitting Diode）

LED基于自发辐射发光，无谐振腔结构，输出非相干、宽光谱光，通常功率较低。

二、发光特性对比

三、核心区别

1. 工作原理

LD：受激辐射 + 谐振反馈 → 激光SLD：放大自发辐射 → 抑制激射LED：纯自发辐射

2. 结构差异

LD：含反射镜面构成谐振腔SLD：有源区设计抑制谐振（如倾斜腔或吸收端）LED：无谐振结构

四、应用领域

1. SLD

光纤传感：利用低相干性减少干扰光学相干断层扫描（OCT）：医学成像（如视网膜检测）光通信测试：宽光谱用于器件表征

2. LD

光纤通信：高速率、长距离传输激光打印/切割：高方向性与功率光存储：DVD/蓝光读写

3. LED

照明与显示：节能、低成本指示灯：简单信号提示短距离通信：如红外遥控

五、优缺点总结

类型优点缺点SLD宽光谱、低相干、高亮度成本较高LD高功率、窄光谱、长传输距离需温控、易受反射光损伤LED低成本、寿命长、无需驱动电路亮度低、光谱宽、方向性差

六、总结

SLD填补了LD与LED之间的空白：它比LED亮度更高、方向性更好，同时避免了LD的高相干性缺陷，在精密光学检测和医疗成像中不可替代。选择光源时需根据光谱需求、相干性要求和成本综合考量。