![]() КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Лазерного диода
Ватт-амперные характеристики
Ток накачки
Мощность излучения светодиода или лазерного диода В магистральных ВОСП используются два окна 1,3 и 1,55 мкм. Поскольку наименьшее затухание в волокне достигается в окне 1,55 мкм, на сверхпротяженных регенерационных участках (порядка 100 км) эффективней использовать оптические передатчики именно с этой длиной волны. Однако, если на магистральной ВОСП в состав ВОК входят только ступенчатые одномодовые волокна без смещенной дисперсии с минимумом хроматической дисперсии в окрестности 1,3 мкм, то величина их хроматической дисперсии на длине волны 1,55 мкм составляет 17 пс/нм.км. А поскольку полоса пропускания обратно пропорциональна ширине спектра излучения, то увеличить полосу пропускания можно только уменьшая ширину спектра излучения лазера. Так при ширине спектра Δλ=4 нм полоса пропускания на 100 км составит 63 МГц, а при Δλ= 0,2 нм соответственно 1260 МГц. Поэтому для того, чтобы оптические передатчики на длине волны 1,55 мкм могли использоваться не только на протяженных линиях с одномодовым волокном со смещенной дисперсией (DSF), но и с обычным ступенчатым волокном (SMF), ширину спектра излучения необходимо делать как можно меньше. Наибольшее распространение получили четыре типа лазерных диодов: с резонатором Фабри – Перо, с распределенной обратной связью, с распределенным брэгговским отражением и с внешним резонатором. Лазерные диоды с резонатором Фабри – Перо (FP лазеры). В таком лазерном диоде резонатор образуется торцевыми поверхностями, окружающими с обеих сторон гетеропереход. Одна из поверхностей отражает свет с коэффициентом отражения, близким к 100%, другая является полупрозрачной, обеспечивая, таким образом, выход излучения наружу. Спектр излучения промышленного лазерного диода с использованием резонатора Фабри – Перо показан на рис.1.11 б. Как видно, наряду с главным пиком, в котором сосредоточена основная мощность излучения, существуют побочные максимумы. Их появление связано с условиями образования стоячих волн. Для усиления света определенной длины волны необходимо выполнение двух условий. Первое, длина волны должна удовлетворять соотношению 2D=Nλ, где D – диаметр резонатора Фабри – Перо, а N – некоторое целое число. Второе, длина волны должна попадать в диапазон, в пределах которого свет может усиливаться индуцированным излученимем. Если это диапазон достаточно мал, то имеет место одномодовый режим с шириной спектра меньше 1 нм. В противном случае в область Лазерные диоды с распределенной обратной связью (DFB лазер) и с распределенным брэгговским отражением (DBR лазер). Резонаторы у этих двух довольно схожих типов представляют собой модификацию плоского резонатора Фабри – Перо, в которой добавлена периодическая пространственная модуляционная структура. В DFB лазерах периодическая структура совмещена с активной областью (рис.1.14 а), а в DBR лазерах периодическая структура вынесена за пределы активной области (рис.1.14 б). Периодическая структура влияет на условия распространения и тем самым на характеристики излучения. Так, преимуществами DFB и DBR лазеров по сравнению с FP лазером являются: уменьшение зависимости длины волны излучения лазера от тока ижекции и температуры, высокая стабильность одномодовости и практически 100% глубина модуляции. Температурный коэффициент Δ/ΔТ для FP лазера порядка 0,5-1 нм/
периодическая структура ограничивает излучение до одной длины волны
![]()
ток инжекции
антиотражающее покрытие
дифракционная линза решетка
в)
резонатор
длину волны излучения, причем диапазон настройки достигает 30 нм. В силу этого, ЕС лазеры используются в аппаратуре спектрального уплотнения и измерительных приборах. По характеристикам они схожи с DFB и DBR лазерами. К другим важным характеристикам источников излучения относятся быстродействие источника излучения, деградация Рис.1.14. Три основных типа лазерных диодов с узкой шириной спектральной линии: а) лазер с распределенной обратной связью, DFB лазер; б) лазер с распределенным брэгговским отражением, DBR лазер; в) лазер с одним внешним резонатором, EC лазер
Лазерный диод с внешним резонатором (EC лазер). В ЕС лазерах один или оба торца покрываются специальным слоем, уменьшающим отражение, и соответственно, одно или два зеркала ставятся вокруг активной области полупроводниковой структуры. На рис. 1.14 в) показан пример ЕС лазера с одним внешним резонатором. Антиотражательное покрытие уменьшает коэффициент отражения примерно на четыре порядка, в то время как другой торец активного слоя отражает до 30% светового потока благодаря френелевскому отражению. Зеркало, как правило, совмещает функции дифракционной решетки. Для улучшения обратной связи между зеркалом и активным элементом устанавливается линза. Увеличивая или уменьшая расстояние до зеркала, а также одновременно разворачивая зеркало-решетку, что эквивалентно изменению шага решетки, можно плавно изменять и время наработки на отказ.
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 749; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |