在物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛及高端工業(yè)檢測(cè)快速發(fā)展的今天，作為系統(tǒng)“眼睛”的光源芯片性能已成為制約整個(gè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的瓶頸。針對(duì)O波段（1260-1360nm）這一兼具低色散與低損耗的關(guān)鍵通信窗口，芯辰半導(dǎo)體（蘇州）有限公司正式推出其自主研發(fā)的O波段高功率超輻射發(fā)光二極管（SLD）芯片產(chǎn)品。

圖1 芯辰半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)的O波段SLD產(chǎn)品

該產(chǎn)品的問(wèn)世，標(biāo)志著芯辰半導(dǎo)體在光子芯片設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域取得了重大技術(shù)突破，解決了長(zhǎng)期以來(lái)行業(yè)內(nèi)在“光譜寬度”與“輸出功率”之間難以兩全的痛點(diǎn)，為下一代高精度光纖傳感及醫(yī)療成像提供了核心動(dòng)力。

【技術(shù)突破：寬譜與高功率的“雙優(yōu)解”】

傳統(tǒng)的SLD光源雖然具備寬光譜、低相干性等優(yōu)點(diǎn)，但往往受限于輸出功率不足，難以滿足長(zhǎng)距離或高穿透性場(chǎng)景的需求。芯辰半導(dǎo)體此次發(fā)布的新品，通過(guò)獨(dú)特的量子阱結(jié)構(gòu)與波導(dǎo)設(shè)計(jì)，在芯片層面實(shí)現(xiàn)了性能指標(biāo)的跨越式提升。該芯片在100mA的低工作電流驅(qū)動(dòng)下，出光功率超過(guò)6mW。這一優(yōu)異的電光轉(zhuǎn)換效率不僅意味著更低的功耗，也為系統(tǒng)集成商在后續(xù)光路設(shè)計(jì)中預(yù)留了充足的光功率預(yù)算，可有效克服光路耦合及傳輸過(guò)程中的損耗。

同時(shí)，為了抑制相干噪聲并提高傳感精度，芯片的3dB光譜寬度被控制在大于30nm。寬譜特性有效降低了光束的相干性，能夠徹底消除光纖傳感及成像系統(tǒng)中的“鬼影”與散斑噪聲，顯著提升圖像對(duì)比度與測(cè)量精度。

除了基礎(chǔ)的功率與譜寬指標(biāo)，芯辰半導(dǎo)體在光譜質(zhì)量控制及偏振特性上同樣展現(xiàn)了極致的工藝水準(zhǔn)：

1. 超低光譜紋波（Ripple < 0.2dB）

芯辰半導(dǎo)體通過(guò)精密的抗反射膜層設(shè)計(jì)與腔面鈍化技術(shù)，有效抑制了FP腔的諧振模式，使得芯片在全光譜范圍內(nèi)的紋波（Ripple）控制在0.2dB以內(nèi)。極低的紋波保證了輸出光譜的平坦度，確保光源在掃描過(guò)程中不會(huì)引入額外的功率波動(dòng)誤差，特別適用于對(duì)波長(zhǎng)精度要求極高的波分復(fù)用器件測(cè)試。

2. 高偏振度（DOP > 15dB）

區(qū)別于市面上常見(jiàn)的低偏振SLD，芯辰半導(dǎo)體此次推出的芯片特意強(qiáng)化了其偏振特性，偏振度大于15dB。這一設(shè)計(jì)使其輸出光具有高度的線偏振特性，能夠完美適配基于保偏光纖的光學(xué)系統(tǒng)。在光纖陀螺等高精度慣性導(dǎo)航領(lǐng)域，高偏振SLD能夠有效降低由偏振交叉耦合引起的漂移誤差，顯著提升系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性及戰(zhàn)術(shù)級(jí)精度。

圖2 O波段SLD芯片的LIV和光譜特性

【應(yīng)用場(chǎng)景：從深空探索到精準(zhǔn)醫(yī)療】

憑借其 “O波段低損耗+高功率+寬譜+高偏振” 的復(fù)合優(yōu)勢(shì)，該芯片將成為以下核心領(lǐng)域的理想光源：

1. 高精度光纖陀螺（FOG）

O波段是光纖陀螺的核心工作波段。該芯片高達(dá)6mW以上的功率輸出，可減少光纖陀螺對(duì)復(fù)雜增益電路的需求；而大于15dB的高偏振度及寬譜特性，則是實(shí)現(xiàn)微弧度級(jí)角度測(cè)量、保障艦船及無(wú)人機(jī)在高動(dòng)態(tài)環(huán)境下精準(zhǔn)導(dǎo)航的關(guān)鍵。

2. 光學(xué)相干斷層掃描（OCT）

在醫(yī)療成像領(lǐng)域，更寬的光譜意味著更高的軸向分辨率。該芯片30nm的譜寬能夠支持生物組織的高清成像，同時(shí)O波段對(duì)生物組織具有一定的穿透深度，適用于眼科及皮膚科的高精度診斷。

3. 光纖傳感與光器件測(cè)試

在石油管道、橋梁應(yīng)力監(jiān)測(cè)等分布式傳感系統(tǒng)中，寬譜、低紋波的光源是確保多點(diǎn)傳感精度互不干擾的基礎(chǔ)。該芯片是光矢量分析儀、光譜分析儀及無(wú)源器件插入損耗測(cè)試的理想選擇。

【總結(jié)與展望】

此次O波段SLD芯片的發(fā)布，是芯辰半導(dǎo)體在高端光芯片國(guó)產(chǎn)化替代道路上的重要里程碑。不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在高性能O波段SLD芯片市場(chǎng)的空白，更在性能指標(biāo)上達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

未來(lái)，芯辰將繼續(xù)拓展C波段、L波段及更寬譜的超輻射芯片系列，旨在成為全球領(lǐng)先的寬帶光源及光子芯片解決方案供應(yīng)商，為萬(wàn)物互聯(lián)與智能感知時(shí)代夯實(shí)“光基石”。