3-боб. Оптик алоқа тизимларида қЎлланиладиган ёруғлик манбалари

Ёруғлик диодининг характеристикалари ва параметрларига
ҳароратнинг таъсири
Атроф муҳит ҳароратининг ўзгариши у ёки бу даражада ёруғлик диоди-нинг характеристика ва параметрларига таъсир кўрсатади. Чунончи, ҳароратнинг ортиши нурланиш тўлқин узунлигининг бирмунча ортишига олиб келади. Бунинг сабаби шундаки, ҳароратнинг ортиши ярим ўткзгич материали ман этилган энергетик соҳасининг кенглиги ва демак, нурланиш кувватининг энг катта кийматига тўғри келган тўлкин узунлиги l_мах. бир мунча ортишига олиб келади.
Ҳароратнинг ортиши нурланиш кувватининг ҳам камайишига олиб келади.
Ёруғлик диодининг нурланиш қуввати ва ҳарорат орасидаги боғланиш қуйидаги экспоненциал қонунга бўйсинади:
Р_нурд (Т) = Р_нурл.(Т_о) ехp [ -к (Т- Т_о)] , (3.11)
бу ерда P_нурл.(Т) ва Р_нурл.(0) - нурланинш қувватининг мос равишда Т ва Т_о температуралардаги қийматлари.


3.2.4. Гетеро тузилишли ва супер нурланувчи ёруғлик диодлари


Ёруғлик диодининг нурланиш самарадорлигини ошириш ва нурланиш соҳаси ўлчамларини ихчамлаштириш учун гетеро ўтишли тузилмалардан фойдаланилади. Бундай тузилмаларда ёруғлик диодининг эмиттер ва база соҳалари ман этилган энергетик соҳаларининг кенглиги ўзаро фарқ қилувчи турли хил ярим ўтказгичлардан тайёрланади. 3.9-расмда ана шундай тузилишга эга бўлган ёруғлик диодининг энергетик диаграммаси келтирилган.
Энергетик диаграммадан кўринадики, ёруғлик диоди тўғри уланганда электронлар учун энергетик тўсиқнинг баландлиги коваклар учун потенциал тўсиқнинг баланлигидан кичик бўлади.


3.9-расм. Гетеро тузилишли ёруғлик диодининг энергетик диаграммаси


Шу сабабдан электронларнинг n-эмиттер соҳасида p-база соҳасига инжекцияси ковакларнинг тескари йўналишдаги инжекциясига қараганда кўпроқ бўлади.
Натижада электронларнинг коваклар билан рекомбинацияси нурланиш база соҳасининг p-n ўтишга ёндош юпқа қатламида юз беради. p-база соҳаси синдириш кўрсатгичининг n-эмиттер соҳанинг синдириш кўрсатгичига нисбатан бироз катталиги бу тадбир самарадорлигининг ортишига кўмаклашади.
Гетеро ўтишли диодларда қўйилган катта кучланишларда ўтказувчанлик энергетик соҳасидаги электронлар концентрацияси валент энергетик соҳасидаги юқори энергетик сатҳлардаги электронлар концентрациясидан катта бўлиб қолиши, яъни мазкур энергетик сатҳларнинг тескари эгалланганлигига эришиш мумкин. Бу ҳолда спонтан ўтишлар ҳисобига ҳосил бўлган ёруғлик квантлари - фотонларнинг қисман ютилиши туфайли мажбурий нурланишнинг вужудга келиши ва бу нурланишнинг кучайиши ҳодисаси кузатилади. Натижада нурланиш қуввати ва унинг спектрал таркиби ўзгаради. Кейинги йилларда яратилган бу турдаги ёруғлик диодлари суперлюминесцент диодлар деган ном олди.
Ҳозирги вақтда толали оптик алоқа тизимларининг узатувчи оптоэлектрон модулларида суперлюминесцент диодлардан ҳам фойдаланилади (2-жадвалга қаранг).
3.2-жадвал.
Суперлюминесцент диодлар асосидаги узатувчи оптоэлектрон модуллар

Модул тури	СЛД-1060	СЛД-1300	СЛД-1550
Ишлаб чиқарувчи	Нолатех	Нолатех	Нолатех
Нурланиш қуввати, мВт	1-10	1-5	1-10
Нурланиш тўлқин узунлиги, нм	1057-1068	1270-1330	1530-1560
Нурланиш спектрининг ярим кенглиги, нс	25-35	25-40	30-40
Улаш-узиш вақтининг давомий-лиги, нс	_	_	2-3
Ишчи ток, мА	150-400	150-400	150-400
Ишчи кучланиш, В	1,3-2,0	1,3-2,0	1,3-2,0
Ишчи ҳарорат, ^0с	-40…+70	-40…+70	-40…+70