Джерело випромінювання.
В сучасних ВОСП використовуються такі джерела випромінювання: світло випромінюючі діоди (СВД), суперлюмінісцентні діоди (СЛД), напівпровідникові лазерні діоди (ЛД).
Вибір типу джерела випромінювання обумовлене його надійністю, технологічною інтеграцією з іншими компонентами, реалізацією одномодового або багатоходового режимів, шириною спектральної лінії випромінювання, потужністю, швидкістю, температурною стабілізацією. Сучасний розвиток технологій мікроелектроніки дає можливість одержувати джерела оптичного випромінювання у вигляді інтегрально-оптичних схем різноманітної складності і різноманітного призначення, що знаходять все більш широке застосування в техніці зв’язку.
Умовам, які перелічені вище, відповідають джерела випромінювання – світло випромінюючі світло діоди (СВД) і лазерні діоди (ЛД). Це основні види випромінювачів, що використовуються в ВОСП.
Параметри сучасних СВД
Ga As – гелій-арсенід, In As – гелій-арсенід, In P – індій-фосфор, Al Ga As – алюміній-гелій-арсенід, Ga As P – гелій-арсенід-фосфор.
Порівняльні характеристика СВД та ЛД
| характеристика | СВД | ЛД |
| Потужність випромінювання | < 50 мкВт | >1мВт |
| Ширина спектру випромінювання | Широка (100нм) | Вузька (< 4 нм) |
| Швидкість модуляції, Мбіт/с. | Середня (150) | Висока (>1000) |
| Вартість | Низька | Висока |
| Надійність, год. | Висока (>108) | Середня (>106) |
Різниця між СВД та ЛД в тому, що випромінювання СД спонтанне і не когерентне, а в ЛД – стимульоване і когерентне. Що ЛД став генератором випромінювання, його розміщують в відкритому резонаторі, який забезпечує позитивний оптичний зворотній зв’язок. В ЛД дзеркалами резонатора служать грані кришталевих площин і перпендикулярних площин p-n переходу. Це дозволяє суттєво збільшити інтенсивність випромінювання на одній чи декількох модах випромінювання резонатора. Завдяки високій направленості випромінювання ЛД забезпечує ефективне ведення потужності не тільки в багатоходове, а й в одномодове ОВ.
Фотоприймачі(ФД, ЛФД)
Це фотоелектричні прилади електричні властивості яких змінюються під дією світла.
До них пред’являються вимоги: висока чутливість на робочій довжині хвилі, достатня швидкодія, низький рівень шумів, стабільність характеристик при зміні температури, висока надійність, при зміні температури, невеликі габарити. Цим вимогам більш відповідають ФД, робота яких заснована на явищі внутрішнього фотоефекту. В порівнянні з ФД-ЛФД більш чутливі.
Порівняльна характеристика p-n ФД і ЛФД
| характеристика | р і n фото діод | ЛФД | ||
| Si | In Ga As | Si | Ge | |
| Довжина хвилі, мкм | 0,8-0,9 | 1,1-1,6 | 0,8-0,9 | 1,1-1,6 |
| Підсилення оптичного перетворення, дБ | 6-10 | 3-5 | ||
| Чутливість до температури | мала | середня | мала | висока |
| Типова чутливість прийому при 90 Мбіт/с та Кn=10-9, дБ | -40 | -35 | -49 | -44 |
| Надійність | висока | висока | висока | висока |
| Вартість | мала | середня | мала | середня |
Часто використовуються кремнієві – Si фотоприймачі для довжин хвиль 0,85 мкм, германієві – Ge для довжин хвиль 1,3 – 1,5 мкм.
Корисним вихідним сигналом в фотоприймачах є фотострум, рівень якого пропорційний рівню прийнятого сигналу.
При відсутності оптичного випромінювання через фото діод протікає сума темнового і фотоструму. Темновий струм в ФД еквівалентний зворотному струму в звичайних діодах і в ряді випадків обмежує чутливість приймача випромінювання.
Питання до самостійної підготовки:
1. Типи джерел випромінювання і вимоги, які до них пред’являються.
2. Які матеріали використовуються для їх виготовлення?
3. По яким параметрам краще ЛД?
4. Типи фотоприймачів і вимоги, які до них пред’являються.
5. Які фотоприймачі мають кращі робочі параметри?
Дата добавления: 2015-12-22; просмотров: 827;