1 / 12

ELREM1002 OPTIN IO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003

ELREM1002 OPTIN IO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003. Šviesos šaltiniai ir detektoriai. Šviesos šaltiniai: Šviesos diodai Lazeriniai diodai Fotodetektoriai: Heterosandūriniai pin diodai Griūtiniai fotodiodai Šaltiniui – platesnės draudžiamosios juostos puslaidininkis

rad
Download Presentation

ELREM1002 OPTIN IO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 Šviesos šaltiniai ir detektoriai • Šviesos šaltiniai: • Šviesos diodai • Lazeriniai diodai • Fotodetektoriai: • Heterosandūriniai pin diodai • Griūtiniai fotodiodai • Šaltiniui – platesnės draudžiamosios juostos puslaidininkis • Pirmosios kartos optinio ryšio sistemos: 0,85 mm šviesa, GaAs-GaAlAs šviesos šaltiniai, Si detektoriai. • Kai l=1,3; 1,55 mm: InGaAsP-InP šviesos šaltiniai, Ge arba InGaAs-InP detektoriai. • Šviesos diodai - nekoherentinės šviesos šaltiniai: • Platus spinduliavimo kampas • Platus bangos ilgių spektras • Lazeriniai diodai – koherentinės šviesos šaltiniai: • Kryptingas spinduliavimas • Siauras bangos ilgių spektras • Didesnė galia iš mažesnio ploto • Geresnės dažninės savybės (virpesius galima moduliuoti platesnio spektro signalais) VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

  2. /m  /nm ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 0,85 0,043 36 1.30 0,065 85 1,55 0,078 120 Injekcinė liuminescencija. Vidinis kvantinis našumas Vidinis kvantinis našumas: Si: 10-5 GaAs: ...0,5 VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

  3. ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 Dviguba heterosandūra 1- n GaAs pagrindas, 2 – N GaAlAs sluoksnis; 3 – aktyvusis n arba p GaAs sluoksnis; 4 – P GaAlAs sluoksnis; 5 – kontaktinis p GaAs sluoksnis Privalumai: 1. Didelis krūvininkų injrkcijos į aktyvųjį sluoksnį efektyvumas. 2. Krūvininkai priversti rekombinuoti aktyviajame sluoksnyje. 3. Platesnės draustinės juostos sluoksniai skaidrūs. 4. Aktyvusis sluoksnis – optinis bangolaidis. VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

  4. ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 Šviesos diodų išorinis kvantinis našumas Kampu krinta šviesos energijos dalis: Medžiagų ribą įveikiasrauto dalis VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

  5. ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 Fotonų ir elektronų sąveika Šviesos sugertis (a), savaiminė emisija (b) ir stimuliuotoji emisija (c) Tikimybės: Planko dėsnis: r(n) – spinduliuotės spektrinis tankis VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

  6. ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 Šviesos stiprinimas Jeigu veikia šviesa, tai - spektrinio energijos tankio pokytis per laiko vienetą: Dėl elektronų energijos neapibrėžtumo ... spinduliavimo ir absorbcijos spektrinė linija yra riboto pločio: Šviesai įveikiant nuotolį dz, Galios spektrinio tankio funkcija Kadangi Atomų žadinimo sparta (sužadintų tūrio vienete per laiko vienetą atomų skaičius): VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

  7. ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 Šviesos stiprinimas Kai n1>n2, terpėje sklindanti šviesa slopinama. Sudarius lygmenų užpildymo inversiją, gaunamas stiprinimas: VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

  8. ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 Šviesos stiprinimas Energijos lygmenų apgrąža galima trijų lygmenų sistemoje: Pasiekus lygmenų užpildymo apgrąžą, galimasšviesos stiprinimas.Kvantinio stiprintuvo stiprinimo koeficientas atvirkščiai proporcingas spektrinės linijos pločiui: VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

  9. ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 Lazerių veikimo principai LASER – Light Amplification by Stimulated Emision of Radiation Stiprintuvas + grįžtamasis ryšys  generatorius = lazeris Šviesos spektras: išilginės modos Lazerio šviesos spektras siauresnis nei šviesos diodo – dėl energijos juostų užpildymo ypatumų ir optinio rezonatoriaus savybių. Spinduliavimas kryptingas. VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

  10. ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 Lazeriniai diodai 1954 m. mazeriai: C.H.Townes, N.Basovas, A.Prochorovas 1960 m. – kietojo kūno (rubino) lazeris 1962 m. – pirmieji puslaidininkiniai injekciniai lazeriai, J= … 300-500 A/mm2 1968-70 m. – GaAs, GaAlAs technologija, heterosandūros, J 5 A/mm2 Kai , terpė yra skaidri. Kai , ji ne stiprina, o slopina šviesą. VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

  11. ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 Lazeriniai diodai Šviesos stiprinimą lemia Slenkstinis srovės tankis: 1 – Jef=0, 2 – 30, 3 – 60, 4 – 120 A/mm2mm Rekordinis naudingumokoeficientas - per 65 %. VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

  12. ELREM1002 OPTINIO RYŠIO SISTEMŲ ELEMENTAI 2003 Optinio ryšio sistemų lazeriniai diodai GaAlAs-GaAs lazerinis diodas su paslėptąja heterosandūra Siekiant sumažinti dispersija optinėse skaidulose ir taikyti dažninį tankinimą, reikia mažinti spektrinės linijos plotį iki 0,05... 10-3 nm Vienos modos selekcija Šviesą selektyviai atspindinčios gardelės VGTU Elektronikos fakultetas staras@el.vtu.lt

More Related