3-боб. Оптик алоқа тизимларида қЎлланиладиган ёруғлик манбалари

Икки ёқлама гетероўтишли лазерлар
Икки ёқлама гетероўтишли лазерларнинг яратилиши инжекцион лазерлар ривожида янги қадам бўлди.
3.15-расмда иккита гетероўтишли тузилма, унинг тўғри йўналишда уланган шароитдаги энергетик диаграммаси, шунингдек, тузилма бўйьлаб синдириш кўрсаткичлари қийматининг ўзгариши акс эттирилган.
Икки ёқлама инжекцион лазерларда р турдаги GaAs дан иборат актив қатлам икки томонидан кенг энергетик соҳали ярим ўтказгич қатламлари орасида жойлаштирилади. Бу ҳол мазкур тузилма тўлқин хусусиятларининг кучайишига ва оптик йўқотишларнинг камайишига олиб келади.

3.16-расм. Икки ёқлама гетероўтишли инжекцион лазер: тузилиши (а);
энергетик диаграммаси (б), тузилма бўйлаб синдириш
кўрсатгичининг ўзгариши (в).
Икки ёқлама инжекцион лазерларда бўсаға токининг муҳим тарзда камайишига, шунингдек, қуйидаги ҳолат ҳам сабаб бўлади: электронлар кенг энегетик соҳали n турдаги GaAlAs эмиттер қатламидан актив қатламга ўз потенциал энергиясини йўқотган ҳолда етиб келиб, гўёки “тоғча” дан йиқилгандай бўладилар.
Бу ҳодиса суперинжекция номи билан юритилади. Натижада токнинг бўсаға зичлиги 1...3 кА/см² гача камаяди ва бу ҳол етарли даражада катта иш ресурсига эга бўлган узлуксиз иш режимини рўёбга чиқариш имконини беради.


3.3.4 Лазер диодининг нурланиш қувватига ташқи омилларнинг
таъсири
Шуни алоҳида айтиш керакли, лазер чегараланган пик қувватли нурланиш манбаи ҳисобланади. Бу дамлаш токининг катта қийматларида қувватнинг камайиб бориши билан боғлиқ. Лазер диодига хос яна бир муҳим хусусият шундаки, атроф муҳит ҳароратининг ўзгариши ватт – ампер характеристикаси кўринишининг ўзгаришига олиб келади (3.17 – расм).




3.17-расм. Лазер диоди ватт-ампер характеристикасининг ҳароратга
боғлиқ равишда ÿзгариши.
Бу бўсағавий ток ва чиқиш қуввати қийматларининг ўзгаришига олиб
келади. Бу камчиликни бартараф этиш учун компенсациялашнинг электр
схемалари, шунингдек, микросовутгичлардан фойдаланилади.
3.18 – расмда лазер диоди нурланишининг йўналганлик диаграммаси кўрсатилган. Расмдан кўриниб турибдики, лазер нурланишининг диаграммаси носимметрик. қувватнинг ярим сатҳида ўлчанганда унинг кенглиги ўтишга параллел юзада 20⁰ дан кичик ва перпендикуляр юзада 40⁰ дан катта (3.18а–расм). 3.18б–расмда ўзаро перпендикуляр йўналишларда нурланиш қувватининг бурчакка боғлиқлиги кўрсатилган.
Йўналганлик диаграммаси эллипс конус кўринишига эга. Генерацияланадиган нурланишнинг етарли катта ёйилганлиги, уни кичик сонли апературали оптик толага самарали киритишга тўсқинлик қилади. Бунинг учун махсус мослаштирувчи қурилмаларни қўллаш талаб этилади.


3.18-расм. Лазер диоди нурланишининг йÿналганлик диаграммаси:
а) параллел ва перпендикуляр юзалардаги нурланиш кенглиги;
b) ÿзаро перпендикуляр йÿналишларда нурланиш қувватининг
бурчакка боғлиқлиги.


Магистрал толали оптик алоқа линияларида асосан сигналлар 1,3 ва 1,55 мкм тўлқин узунликларида узатилади. 1,55 мкм тўлқин узунлигида сўниш қийматлари кичик бўлгани учун ретрансляциясиз (L=100км) узун участкаларда ана шу тўлқин узунликдаги оптик узатиш манбаларидан фойдаланиш самаралидир. Магистрал алоқа линиялари кабеллари бир мода-ли толалардан иборат бўлгани учун ҳам лазер диодидан фойдаланиш керак. Зеро, лазер диодининг йўналганлик диаграммаси ёруғлик диодларникига қарараганда тор ва бу нурланишни толага киритишни осонлаштиради.