3-боб. Оптик алоқа тизимларида қЎлланиладиган ёруғлик манбалари

3.2.5. Ёруғлик диодларининг толали оптик алоқа тизимларида
қўлланилиши


Ёруғлик диодлари лазер диодлари билан бир қаторда узунлиги унчалик катта бўлмаган толали оптик алоқа тизимларида кенг қўлланилади (локал оптик тармоқлар учун бу узунлик 2 км гача қисқа оптик секциялар учун 15 км гача масофани ташкил этади). Жумладан, Россия мамлакати бўйича оптик технологиялар ва ечимларга оид ўтказилган таҳлилларнинг кўрсатишича, 2 дан 155 Мбит/с гача тезликдаги ахборот оқимларини узатишга мўлжалланган унча катта бўлмаган узунликдаги толали оптик алоқа тизимлари, айниқса, локал толали тизимлари узатиш линияларининг аксари кўпчилигини ташкил этади.
Бу ҳол ёруғлик диодларининг қуйидаги хусусиятлари (афзалликлари) билан боғлиқ:
-оптик толанинг нобиржинслиrи лазер диодларидан фарқли равишда ёруғлик диодлари нурланишнинг тарқалишига таъсир этмайди;
- ёруғлик диоди нурланишининг бўсаға хусусиятидан ҳолилиги унинг температуравий ва электр режимларини барқарорлаштиришга оид талабларни бирмунча юмшатиш имконини беради;
- ёруғлик диодларида катастрофик деградация ҳодисаси рўй бермайди.
Қуйидаги 3.1-жадвалда «Нолатех» ва «Телаз» компаниялари (Россия) томонидан қисқа ва ўртача узунликдаги толали оптик алоқа тизимлари учун мўлжаллаб, ён томонидан нурланадиган ёруғлик диоди асосида ишлаб чиқарилган узатувчи оптоэлектрон модулнинг асосий параметрлари келтирилган.


3.1-жадвал.
Ёруғлик диоди асосидаги узатувчи оптоэлектрон модуллар

Модул тури	ТСД-1300	ТСД_1550	ПОМ-460м	ИЛПИ-360
Ишлаб чиқарувчи	Нолатех	Нолатех	Телаз	Телаз
Максимал узатиш тезлиги, Мбит/с	160	160	34	80
Нурланиш қуввати,мкВт	15-40	15-40	60(КМТ) 20(БМТ)	25(КМТ) 4(БМТ)
Нурланиш тўлқин узунлиги, нМ	1270-1330	1510-1560	1250-1350	1250-1350
Нурланиш спектрининг ярим кенглиги, нм	30-70	30-70	50	__
Улаш-узиш жараёнининг давомийлиги, нс	__	__	2-3	__
Ишчи ток, мА	30-50	30-70	35-70	50-70
Ишчи кучланиш, В	1,3-1,7	1,3-1,7	4,5-5,5	4,5-5,5

Жадвалда келтирилган модуллар узлуксиз ва импульс режимларда совутгичларсиз ишлайди.
3.3. Лазер диодлари


3.3.1 Ноасосий заряд ташувчиларнинг инжекцияси туфайли содир бўладиган тескари эгалланганликка эришиш усуллари


Ярим ўтказгич кучайтириш хусусиятига эга бўлиши учун шундай шароитлар яратиш зарурки, натижада нисбатан юқори энергетик сатҳ бўлган ўтказувчанлик энергетик соҳасидаги электронлар сони валент энергетик соҳасидаги шундай заряд тошувчиларнинг сонидан кўп бўлиб қолсин. Бу ҳолда нурланиш актларининг сони ютилиш актлари сонига нисбатан ортиқ бўлиб, ярим ўтказгич ёруғликни кучайтиради .Бироқ табиатда ўтказувчанлик энергетик соҳасидаги электронларнинг сони валент энергетик соҳасидаги шу турдаги заряд ташувчилар сонидан кўп бўлган ва бир вақтнинг ўзида валент энергетик соҳадаги коваклар сони кўп бўлган ярим ўтказгич мавжуд эмас.
Ярим ўтказгичларда бундай шароит икки усул билан амалга оширилиши мумкин. Биринчи усулга кўра, p-n ўтиш айниган, яъни киритмалар концентрацияси ҳаддан ташқари катта (10^19-20 см³) бўлган ярим ўтказгичлардан тайёрланади. 3.10 а ва б-расмларда шундай p-n ўтишнинг термодинамик мувозанат ҳолатидаги ва тўғри уланган ҳолдаги энергетик диаграммаси кўрсатилган.
p-n ўтиш тўғри уланганда, биз аввал кўриб ўтганимиздек, электронларнинг n соҳадан p соҳага ва ковакларнинг p соҳадан n соҳага инжекцияси юз беради. Натижада p-n ўтишнинг ўтказувчанлик энергетик соҳаси электронлар билан, валент энергетик соҳаси коваклар билан деярли тўлиқ эгалланган юпқа δх қатлами актив, яъни тескари эгалланган бўлиб қолади.