Optik aloqa tizimlarida qo‘llaniladigan yorug‘lik manbalari

Optik aloqa tizimlarida qo‘llaniladigan yorug‘lik manbalari.
Optik aloqa tizimlarida qo'llaniladigan yorug'lik manbalari quyidagilardir:
1. **Lazerni Diodlar (LD)**: Optik aloqa tizimlarida eng ko'p ishlatiladigan yorug'lik manbalaridan biri lazerni diodlardir. Bu manba optik signalni generatsiya qilish uchun ishlatiladi. Lazerni diodlar katta tezliklarda (masalan, gigahertz tartibida) ishlashlari uchun ham mashhur.
2. **LED (Yorug'lik Emitaydigan Diodlar)**: LED'lar esa endiqlik yoki ko'pukli haroratlar bilan ishlash uchun ishlatiladigan qulay va qisqa haroratga ega manbalar. Ularning ishlatilishi juda keng, lekin ularning tezliklari lazerni diodlardan past bo'lishi mumkin.
3. **Fiber Optiklar**: Fiber optiklar ko'plab optik aloqa tizimlarida manbalar sifatida ishlatiladi. Ular optik signalni o'rnating va uzatish uchun ishlatiladi.
4. **Optik Fiberglas Transmissiya**: Bu manba optik signalni uzatish uchun ishlatiladi. Optik fiberglaslar aloqani uzatish, hamda ko'chirish uchun ishlatiladi.
5. **Optik Luchlar**: Optik aloqa tizimlarida ma'lumotlar o'tkazish uchun ishlatiladigan boshqa manbalar optik luchlardir.
Bu yorug'lik manbalari optik aloqa tizimlarida ma'lumotlar o'tkazish va qabul qilish uchun asosiy vositalardir. Har bir manba o'zining xususiyatlari va foydalanish yo'nalishiga ega.
Yarim o‘tkazgichli lazer diodining parametrlarini temperaturaga bog‘liqligi, degradasiya jarayoni.
Yarim o'tkazgichli lazer diodlari (YOLD) temperaturaga bog'liq bo'lgan vaqtinchalik o'zgaruvchanlikni ko'rsatadi va degradatsiya jarayonlariga olib keladi. Quyidagi parametrlar temperaturaga bog'liq bo'lgan degradatsiya jarayonlari:
1. **Optik Kuchlanish (Optical Power Output)**: Yarim o'tkazgichli lazer diodlarining optik kuchlanishi temperaturaga bog'liqdir. Agar temperatur yuqori bo'lsa, optik kuchlanish kamayadi.
2. **Davlat Elektroni Energiyasi (Threshold Current)**: Lazer diodlarining ishga tushish chet elni ifodalovchi davlat elektroni energiyasi, temperaturaga bog'liq bo'lgan o'zgaruvchanlik ko'rsatadi. Temperatur oshishi bilan, davlat elektroni energiyasi ko'payadi.
3. **Optik Dalil (Optical Slope Efficiency)**: Optik dalil lazer diodning optik kuchlanishi va davlat elektroni energiyasi o'rtasidagi nisbatdir. Temperatur oshishi bilan, optik dalil pasayadi.
4. **Kasalliklilik O'rtacha Vaqt (Mean Time to Failure)**: Yarim o'tkazgichli lazer diodlarining temperaturaga bog'liq bo'lgan degradatsiya jarayonlari o'rtacha vaqt ichida kasallanishi bilan ta'minlangan. Temperatura oshishi bilan, kasalliklilik o'rtacha vaqti pasayadi.
Yarim o'tkazgichli lazer diodlari xususiyatlari va operatsiya sharoitlari, masalan, harorat va kuch-quvvat sharoitlari, degradatsiya jarayonlariga ta'sir ko'rsatishi mumkin. Optimal ishlab chiqarilgan holda, bu jarayonlarni minimalga tezlashtirish uchun temperaturani kuzatish va o'zaro moslashuvni ta'minlash muhimdir.
Yarimo‘tkazgichli lazerlar uchun p-n o'tish sohasida elektron va kovaklar bir vaqtda ishtirok etishi katta ahamiyatga ega. Bu shart kuchli legirlangan yarimo'tkazgich donor va akseptorni hosil qiladigan elementlami yarimo‘tkazgichning kristall panjarasiga kiritib konsentratsiyasini bir sm3 hajmda 1017 -1018 ta atomga yetkazishda bajariladi, Kuchli legirlangan yarimo‘tkazgichlarda Fermi sathi Ef o‘tkazuvchanlik zonasining ichida joylashadi. n-tipdagi yarimo‘tkazgichda donor sathi elektronga to'ladi va qisman o'tkazuvchanlik zonasiga ham o‘tadi. p-tipli yarimo‘tazgichda esa akseptor sathi to'lmaydi va tirqish valent zonasida paydo bo'ladi. Fermi sathi esa valent zonasida joylashadi. Shu ikki xil kuchli legirlangan yarimo‘tkazgichlar tutashtirib qo‘shilsa, energetik sathlar siljiydi va Fermi sathi ikkala tip uchun bir xil qiymatga ega bo‘ladi. Agar elektr manbaning musbat qutbini p-tipiga va manfiysini n-tipiga ulasak, elektronlar musbat elektrodga, kovaklar esa manfiy elektrodga qarab yo‘naladi. Ana shu ikki xil zaryadli zarrachalar ikki tipli yarimo‘tkazgiching qo‘shilgan chegarasida, ya’ni p-n o‘tish chegarasida uchrashadi. Elektronlar kovaklar bilan uchrashib, rekombinatsiyalashadi va kvant nurlanishini hosil qiladi. Kvant nurlanishining energiyasi Eg=hv ga teng. Elektr maydoni ta’sirida energetik sohalaming siljishi kuzatiladi. o‘sha siljish sxematik keltirilgan. Siljish qiymati elektr maydon potensiali bilan bog‘langan: AE = eV, bu yerda e - elektron zaryadi, V- elektr maydon potensiali. Yarimo‘tkazgichning ikki tipi tomonga beriladigan tokning elektr maydoni ta’sirida p-n o‘tish chegarasida “yopiladigan qatlam” hosil bo‘ladi. Bu yopiladigan qatlamda inversion ko‘chganlik hosil bo’ladi. Yarimo‘tkazgichga elektr manbai ulaganda tashqi elektr maydoni ta’sirida yopiladigan qatlamda elektronlarni n-tipli yarimo‘tkazgichning o‘tkazish sohasidan va teshiklami esa p-tipning valent sohasidan tortib chiqarib to‘playdi. Shu paytda yopiladigan qatlamda elektron bilan teshik uchrashib rekombinatsiyalashish natijasida yorug‘lik nurini chiqaradi Shuni aytish lozimki, p-n o‘tishli yarimo‘tkazgich yaxlit monokristalldan tayyorlanadi va p-n o'tish shu monokristallning ichida hosil qilinadi. Yarimo‘tkazgichli lazerlarning faol moddalari: GaAs, InAs, InSb, PbSe.
|