Yorug'lik diodi asosidagi uzatuvchi
optoelektron modullar

|
Yorug'lik diodi asosidagi uzatuvchi
optoelektron modullar
|
bet | 47/160 | Sana | 13.01.2024 | Hajmi | 1 Mb. | | #136728 |
Bog'liq Optik aloqa asoslari (N.Yusupov, R.Isayev)Yorug'lik diodi asosidagi uzatuvchi
optoelektron modullar
Modul turi
|
TSD-1300
|
TSD-1550
|
POM-460m
|
ILPI-360
|
Ishlab chiqaruvchi
|
Nolatex
|
Nolatex
|
Telaz
|
Telaz
|
Maksimal uzatish tezligi, Mbit/s
|
160
|
160
|
34
|
80
|
Nurlanish quwati, mkW
|
15-40
|
15-40
|
60 (KMT)
20 (BMT)
|
25 (KMT)
4 (BMT)
|
Nurlanish to'lqin uzunligi, nm
|
1270-1330
|
1510-1560
|
1250-1350
|
1250-1350
|
Nurlanish spektrining yarimkengligi, nm
|
30-70
|
30-70
|
50
|
~~~
|
Ulash—uzish jarayonining davomiyligi, ns
|
- .
|
—
|
2-3
|
—
|
Ishchi tok, mA
|
30-50
|
30-70
|
35-70
|
50-70
|
Ishchi kuchlanish, V
|
1,3-1,7
|
1,3-1,7
|
4,5-5,5
|
4,5-5,5
|
Jadvalda keltirilgan modullar uzluksiz va impuls rejimlarda sovitkichlarsiz ishlaydi.
Hozirgi vaqtda tolali optik aloqa tizimlarining uzatuvchi optoelektron modullarida superluminessent diodlardan ham foyda- laniladi (3.2-jadval).
100
www.ziyouz.com kutubxonasi
3.2-jadval
Superlyuminessent diodlar asosidagi uzatuvchi
optoelektron modullar
Modul turi
|
SLD-1060
|
SLD-1300
|
SLD-1550
|
Ishlab chiqaruvchi
|
Nolatex
|
Nolatex
|
Nolatex
|
Nurlanish quwati, mW
|
1-10
|
1-5
|
1-10
|
Nurlanish to'lqin uzunligi, nm
|
1057-1068
|
1270-1330
|
1530-1560
|
Nurlanish spektrining yarimkengligi, ns
|
25-35
|
25-40
|
30-40
|
Ulash-uzish vaqtining davomiyligi, ns
|
|
|
2-3
|
Ishchi tok, mA
|
150-400
|
150-400
|
150-400
|
Ishchi kuchlanish, В
|
1,3-2,
|
1,3-2,0
|
1,3-2,0
|
Ishchi harorat, °C
|
-40...+70
|
-40...+70
|
-40...+70
|
3.3. Lazer diodlari
Lazer diodlari, yuqorida qayd etilganidek, kogerent va monox- romatik nurlanish manbalari bo‘lib, ularning ish prinsipi kvant mexanikasining o‘ziga xos quyidagi fizik jarayonlaridan foyda- lanishga asoslangan.
Kvant asboblarining ish prinsipiga oid fundametal
fizik jarayonlar — energetik
sathlarning teskari egallanganligi, majburiy nurlanish.
Ma’lumki, mikrozarralar — molekulalar, atomlar, ionlar, yad- rolar va elektronlarning harakati kvant mexanikasi qonunlariga bo'ysinadi. Shu sababli bunday zarrachalar majmuyi kvant tizimlari deb ataladi. Kvant tizimiarining o‘ziga xos jihati shundaki, ular tarkibidagi zarrachalarning energiyasi kvantlangan bo‘ladi, ya’ni muayyan diskret qiymatlarni qabul qiladi. •
Mikrozarrachalarning harakatini 4 turga ajratish mumkin: — elektronlarning atomdagi harakati;
101
www.ziyouz.com kutubxonasi
atomlarning molekuladagi tebranma harakati;
molekulalarning aylanma harakati;
atomlar va molekulalarning ilgarilanma harakati.
Bu harakatlarning birinchi uchtasi energiya bo'yicha kvant- langan bo‘ladi. Energiyaning diskret qiymatlari majmuyi energetik tizim hosil qiladi.
Elektron sathlar energetik tizimning asosini tashkil etadi va bu sathlar bir-biridan 1—10 eV oraliqda joylashadi. Elektron sathlar orasida atomlarning tebranma harakatiga tegishli sathlar (THS) joylashadi va ular orasidagi energetik farq taxminan 0,1 eV ni tashkil etadi. Tebranma harakat sathlari orasida molekulalarning energetik oraligh IO-3 eV ni tashkil etgan aylanma harakati sathlari (AHS) joylashadi (3.10-rasm).
3.10-rasm. Kvant tizimidagi energetik sathlarning
turlari
Qattiq jismlarda mikrozarrachalarning o‘zaro ta’siri juda kuchli bo'lib, energiyaning diskret qiymatlari bir-biriga juda yaqin joylashgan bo'ladi.
Energetik sathlarning bunday majmuyi — energetik sohalarni hosil qiladi. Bir-biriga qo'shni joylashgan energetik sohalar — man etilgan energetik soha bilan ajratilgan bo‘ladi (3.11-rasm).
102
www.ziyouz.com kutubxonasi
о ‘tkazuvchanlik energetik sohasi
W
t
man etilgan energetik soha
valent energetik sohasi
3.11-rasm. Yarimo‘tkazgichning energetik diagrammasi
Ushbu rasmda Wc — o‘tkazuvchanlik energetik sohasining tubini, Wv - valent energetik sohaning shipini ifodalaydi. Mikrozarralarning bir energetik sathdan boshqasiga o'tishi kvant o‘tish deb ataladi. Kvant o‘tish vaqtida
hVji = Wj - Wt (3.12)
munosabat bilan aniqlanadigan energiya ajralib chiqadi yoki yutiladi.
Bu munosabatdan aniqlanadigan
(3.13)
chastota kvant o‘tish chastotasi deb ataladi.
Mikrozarrachalarning bir elektron sathdan boshqa elektron sathga o'tishi natijasida ultrabinafsha, ko‘zga ko‘rinadigan va infraqizil nurlanish, ulaming bir tebranma harakat sathidan boshqa tebranma harakat sathiga o'tishi natijasida infraqizil nurlanish, bir aylanma harakat sathidan boshqa aylanma harakat sathiga o'tishi natijasida esa, o‘ta yuksak chastotali (0‘YCh) nurlanish hosil bo'ladi.
Mikrozarrachalarning bir energetik sathdan boshqasiga o‘z- o'zidan, ya’ni tashqi ta’sirsiz o‘tishi spontan o‘tish deb ataladi.
103
www.ziyouz.com kutubxonasi
Spontan o‘tish natijasida turli chastotali, faza jihatdan bir-biridan farq qiladigan, turli yo‘nalishlar bo‘yicha tarqaladigan, qutblanish tekisligi turlicha bo‘lgan fotonlar hosil bo'ladi (3.12-a rasm).
Mikrozarrachalaming bir energetik sathdan boshqa energetik sathga tashqi elektromagnit nurlanish ta’sirida o‘tishi majburiy о ‘tish deb ataladi. Bunda energiya yutilishi yoki ajralishi mumkin (3.12-b rasm).
Yuqori energetik sathdan quyi energetik sathga majburiy o‘tish sodir bo'lganida tashqi elektromagnit nurlanish fotonlariga aynan o'xshash fotonlar — fotonlar hosil bohadi. Bu holda hosil bo'lgan fotonlarning chastotasi, fazasi, tarqalish yo‘nalishi, qutblanish tekisligi bir xil bo‘ladi.
a)
|
|
|
|
uz
|
|
|
|
|
|
J
|
|
spontan o'tishlar
|
flv
|
|
|
|
|
■
|
|
w.
|
|
|
|
|
J
|
b)
|
|
|
|
- w
|
•
|
■
|
|
|
J
|
|
|
/\/\S\=7 hv
|
/X/x/Vy /lv
|
|
tashqi ta’sir
|
|
spontan о‘tish
• •
|
majburiy о‘tish ■
|
w.
|
|
3.12-rasm. Spontan va majburiy o‘tishlar
|
J
|
Odatda, ya’ni termodinamik muvozanat holatida yuqori energetik sathlar mikrozarrachalar tomonidan quyi energetik sathlarga nisbatan kamroq egallangan bo'ladi.
Bu holda mikrozarrachalaming energetik sathlar bo‘yicha taqsimoti quyidagi munosabat bilan aniqlanadi:
Nj = TV,- exp[-(Wj- - )/ kT\ , (3.14)
104
www.ziyouz.com kutubxonasi
bunda, Nj va N. lar j-i va i-i energetik sathlarning mikrozar- rachalar bilan egallanganligi.
(3.14) munosabat Boltsman taqsimoti deb ataladi.
Agar kvant tizimiga tashqaridan ta’sir ko'rsatib, uni nomuvo- zanatli holatga o‘tkazilsa, yuqorigi energetik sathlar quyi energetik sathlarga nisbatan ko'proq egallanib qolishi mumkin. Energetik sathlarning bunday egallanishi teskari egallanganlik yoki invers egallanganlik deb ataladi.
Energetik sathlari teskari egallangan kvant tizimiga energiyasi energetik sathlarning farqiga teng kvantlar bilan ta’sir qilinsa va majburiy nurlanishning ulushi spontan nurlanish ulushiga qara- ganda katta bo‘lishiga erishilsa, nurlanishning kuchayishi sodir bo'ladi. Bu hodisa optik kvant kuchaytirgichlari ish prinsipining asosini tashkil etadi. Mazkur kvant tizimida, bunga qo‘shimcha tarzda teskari bog‘lanish hosil qilish choralari ко‘ri Isa, u o‘z-o‘zidan uyg‘onish (qo‘zg‘alish) rejimiga o‘tadi. Bunday jarayon kogerent va monoxromatik nurlanish manbayi bo‘lgan lazerlar ish prinsipining asosini tashkil etadi.
|
| |