Optik qulf (zatvor)Iar - Optik aloqa asoslari

|
Optik aloqa asoslari
|
bet | 148/160 | Sana | 13.01.2024 | Hajmi | 1 Mb. | | #136728 |
Bog'liq Optik aloqa asoslari (N.Yusupov, R.Isayev)14.1.1. Optik qulf (zatvor)Iar
Optik qulflar va almashlab ulagichlar foton lokal tarmoqlarida, marshrutlovchi qurilmalar va tarmoqlar arxitekturasini boshqarish
349
www.ziyouz.com kutubxonasi
tugunlarida, hozirgi vaqtda yaratilayotgan multimediali ATS larida qo‘llanish topadi. Yorug‘lik bilan boshqariladigan qulflar metall — dielektrik yarimo'tkazgich tuzilishli tunnel (MDYT deb nom olgan) tuzilmalar asosida tayyorlanadi. Bu tuzilmalarda elektrooptik va yarimo‘tkazgichli komponentlardan tarkib topgan qatlam sirtiga surtilgan metallardan elektrodlar sifatida foydalaniladi. Qulflarning ikki xili ishlab chiqilgan. Ularning birinchi xilida boshqaruvchi va modulyatsiyalanuvchi yorugdik oqimlari o‘zaro perpendikulyar, ikkinchi xilida esa o‘zaro parallel yo‘nalgan [1].
a)
14.1-b rasm. Perpendikular turdagi (a) parallel turdagi (b) yorug‘Iik bilan
boshqariladigan qulfning sxemasi
350
www.ziyouz.com kutubxonasi
14.1 -a rasmda yorug'lik vositasida perpendikulyar tarzda boshqariladigan qulf (transparant)ning tuzilish sxemasi keltirilgan.
Unda 1 — metall elektrodlarni, 2 — yupqa tunnel dielektrik qatlamlarni, 3 — yarimo‘tkazgichli qatlamni, 4 — elektrooptik sohani, 5 — qutblagichni, 6 — tahlillagichni tasvirlaydi.
1 — elektrodlarga o'zgarmas siljitish kuchlanishi Uo qo'yiladi. Optik axborot signali quwatini Рахь., boshqaruvchi optik oqim quwatini Aoshq. orqali belgilaylik.
Рахь- = 0 va Pboshq. = 0 holida MDYT tuzilmasida muayyan yo‘nalishli boshlanghch elektr maydoni hosil bo‘ladi. Agar bunda qutblagich (5) kirishiga PaXb.kir. quwatli axborot oqimi yo‘naltirilsa, MDYT tuzilmasi orqali o‘tgan bu oqimning qutblanish tekisligi muayyan ft burchakka buriladi. Bu oqimning tahlillagich orqali o‘tishidan keyin uning chiqishida muayyan quwatli axborot oqimi qayd etiladi. Bunda tahlillagich chiqish axborot oqimi quwatining eng katta qiymati Лхь.тах ga erishiladigan qilib yo‘naltiriladi. Agar qurilma kirishiga, ya’ni uning shaffof qatlamli elektrodi (1) ga Pboshq. quwatli boshqaruvchi yorag‘lik oqimi yo'naltirilsa, bu oqim yarimo‘tkazgichli qatlam (3)ga tushib, unda elektron-kovak juftlarini hosil qiladi. Natijada elektrodlar (1) orasida elektr toki vujudga keladi. Bu hoi elektr maydoni taqsimotining va shu tariqa axborot signali qutblanish tekisligining o‘zgarishi va oxir-oqibat axborot oqimi chiqish quwatining kamayishiga olib keladi. Boshqaruvchi yorug‘lik oqimi quwati Pboshq ning muayyan bir qiymatida chiqish- dagi axborot signalining quwati Paxb.chiq — 0 ga teng bo‘lib qoladi.
14.1-b rasmda yorug‘lik vositasida boshqariladigan transparant- ning modulyatsiyalanuvchi va boshqaruvchi optik oqimlar o‘zaro parallel joylashgan xiliga tegishli sxema keltirilgan. Unda yuqorida sanab o‘tilgan komponentlar qatoriga MDYT tuzilmasining old tomoniga joylashtirilgan yarimshaffof ko‘zgu (7) qo‘shilgan. Ko‘zguning tekisligi tuzilma o‘qiga 45°C burchakka og‘dirilgan. Ko‘zguning tashqi tomoniga boshqaruvchi signal, uning ichki tomoniga axborot signali yo‘naltiriladi.
Bu xil qulfning afzalligi shundaki, uni boshqarish uchun nisbatan kichik quwatli boshqaruvchi signal talab etiladi.
Yorug‘lik oqimi vositasida boshqariladigan transparantlarning boshqaruvchi optik signal quwati va siljitish kuchlanishi Uo ning
351
www.ziyouz.com kutubxonasi
qiymatlarini kamaytirishga qaratilgan boshqa xil nusxalari ham mavjud. Ishlab chiqilgan yorug'lik bilan boshqariladigan transpa- rantlar uchun quyidagi ko‘rsatkichlarga erishilgan: diametri 30 mm li ikki o‘lchamli yorug‘lik bilan boshqariladigan transparantlar uchun boshqaruvchi qurilmaning solishtirma energiyasi ~10'8 Joul/sm2, modulyatsiyalanadigan yorug'lik signalining bir bitiga to‘g‘ri kelgan energiya -10 l2Joul.
Ikki o‘lchamli yorug‘lik bilan boshqariladigan transparantlarning signallarga ishlov berish tezligi Қ 5 maydonga va d diametrga ega bo‘lgan aylana ko‘rinishidagi transparant uchun kanallarining yig'indi soni M va almashlab ulash vaqti To kabi kattaliklaming qiymati bilan belgilanadi:
M _ Kd1
To 4а,гт0 ’
(14.1)
bunda a2 — kvadrat ko‘rinishidagi birlik kvadrat kanalning sirt yuzasi.
miqdoriy munosabatdan ko‘rinadiki, almashlab ulash vaqti to=1O'5s va d =30 mm hoi uchun transparantning unumdorligi 50 mkm va 10 mkm diametrli birlik kanallar uchun mos ravishda 3 • 1 01 'bit/s va 7 • 10''bit/s ga teng.
Tadqiqotlar [1] CdTe asosidagi elektrooptik tuzilmalardan foyda- langan holda birmuncha yaxshi natijalarga erishish mumkinligini ko‘rsatdi. Boshqaruvchi signalning < 30 mW li quwatida impuls- ning old fronti davomiyligi uchun ~ 2 mks, orqa fronti davomiyligi uchun esa ~5 mks natija olindi.
Boshqaruvchi signal quwatining minimalligi'nuqtayi nazaridan qutblanuvchi optik almashlab ulagichlardan foydalangan holda yaxshi natijalarga erishildi.
Qutblanuvchi almashlab ulagich quyidagi xossalarga ega: boshqaruvchi yorug‘lik oqimi mavjud bo'lmagan holda chiziqli qutblangan boshlang‘ich optik axborot signali qutblovchi kommu- tator orqali qutblanish holatini o‘zgartirmagan holda o‘tadi. Boshqaruvchi yorug‘lik oqimi mavjud bo‘lgan holda esa chiqish axborot signalining qutblanish tekisligi 90° ga buriladi. 14.2-rasmda qutblanuvchi kommutatordan foydalanishga asoslangan yorug‘lik
352
www.ziyouz.com kutubxonasi
bilan boshqariladigan transparantning tuzilish sxemasi keltirilgan. Unda 1 — CdTe asosidagi yarimo‘tkazgichli P va n sohalardan tarkib topgan optik jihatdan shaffof kristallni, 2 — tunnel shaffof dielektrik qatlamni, 3 — juda yupqa metall qatlamini purkab hosil qilingan elektrodlami, 4 — qutblagichni, 5 — tahlillagichni tasvir- laydi. Bu turdagi optik qulf uchun quyidagi natijalarga erishilgan: almashlab ulash vaqtining old fronti davomiyligi ~ 6mks, orqa frontining davomiyligi 9 mks, boshqaruvchi signalning bo‘sag‘a quwati Aoshk.bo‘s. = 0,62 mW, siljitish kuchlanishi — 360 V.
’ '*=0.85 mkm
ixnntj ’
|
| |