Коммуникациялари техникуми оптик алоқа тизимлари

4.5.2.3. Ташқи резонаторли лазерлар

Ташқи резонаторли лазерларда бир ёки иккала кўндаланг ёни акс эттиришни камайтирувчи, махсус қатлам билан қопланади ва мос равишда ярим ўтказгич актив соҳасини атрофида битта ёки иккита кўзгу қўйилади. 4.16-расмда битта ташқи резонаторли лазер кўрсатилган.

4.16–расм. Битта ташқи резонаторли лазер.

Акс этишни камайтирувчи қоплама акс этиш коэффициентини тахминан тўрт тартибга камайтиради, актив қатламни бошқа кўндаланг ёни эса 30% гача ёруғлик оқимини акс эттиради. Акс эттирувчи дифракцион панжара кўзгу ва дифракцион панжарадан ташкил топган.

Кўзгу дифракцион панжара вазифасини тўлдиради. Кўзгу ва актив элемент ўртасида тескари алоқани яхшилаш учун линза ўрнатилади.
Акс эттирувчи дифракцион панжарагача бўлган масофани ошириб ёки камайтириб, шунингдек панжарани буриш ҳисобига панжара қадамини ўзгартириш орқали нурланиш тўлқин узунлигини бир текисда ўзгартириш мумкин. Шунинг учун бундай лазерлар созланувчан лазерлар дейилади. Бу лазерларда тўлқин узунлигини 30 нм оралиқгача ўзгартириш мумкин. Ташқи резонаторли лазерлар тўлқин узунлиги бўйича зичлаштириш аппаратураларини ва ТОА учун ўлчов қурилмаларини яратишда жуда керакли ҳисобланади [1].


4.6. Нурланиш манбаларининг қиёсий тавсифи, уларга ташқи омилларнинг таъсири

Юқоридаги баён этилганлардан маълум бўлдики, ёруғлик манбалари толали оптик узатиш тизимларининг муҳим ва ажиралмас функционал қурилмаси бўлган узатувчи оптоэлектрон модулнинг асосий элементи вазифасини ўтайдилар. Улар ёрдамида аналог ёки рақамли кўринишдаги электр сигналлари ёруғлик сигналларига ўзгартирилиб, уларни оптик толага узатилади.

Толали оптик узатиш тизимларида ёруғлик манбаларининг бу талабларга жавоб берадиган икки туридан – ёруғлик диодлари ва лазер диодларидан фойдаланилади.
Ёруғлик диодлари спонтан, номонохроматик (турли хил тўлқин узунлигига эга бўлган, турли фазали) нурланиш манбаи, ЛД эса монохроматик ва когерент (бир хил тўлқин узунликли, бир хил фазали, бир хил тарқалиш йўналишига эга бўлган) нурланиш манбаи бўлиб хизмат қилади.
Ёруғлик диодлари ва лазер диодларини электр занжир элементи сифатида тавсифловчи вольт-ампер характеристикалари бир хил (экспоненциал) кўринишга эга бўлса-да ишчи кучланиш ва токларнинг қийматлари турли хил оралиқда ётадилар. Ёруғлик диодлари учун бу қийматлар мос равишда 1-2 В, 50-100 мА оралиғида, лазер диодлари учун 2÷5 В ва бир неча ўндан бир неча юз мА гача оралиқда ётади.
Ёруғлик диодининг вольт-ампер характеристикаси ток кучининг бир неча ўн мА ўзгаришлари оралиғида тўғри чизиқли кўринишга, лазер диодининг вольт-ампер характеристикаси эса, ток кучининг нисбатан катта қийматлари оралиғида (бир неча ўндан-бир неча юз мА гача оралиқда) ночизиқли кўринишга ва бўсаға хусусиятига эга.
Ёруғлик диодлари ва лазер диодларининг спектрал характерис-тикалари кенглиги кескин фарқ қилади. Ёруғлик диодлари учун бу кенглик 30÷60 нм ни ташкил этса, лазер диодларида у 0.1÷0.4 нм (бир модали лазерлар учун) гача оралиқда ётади. Айнан шу хусусиятларига кўра ёруғлик диодидан келаётган сигналлар оптик толада кўпроқ, лазер диодларидан келаётган ёруғлик сигналлари эса камроқ дисперсияга учрайдилар. Шу сабабдан ёруғлик диодларидан қисқа узунликли оптик узатиш линияларида (15 км гача), лазер диодларидан эса катта узунликли узатиш линияларида фойдаланилади.
Ёруғлик манбалари нурланиш қувватининг фазовий тақсимотини тафсивловчи йўналганлик диаграммаси билан ҳам фарқ қилади. Ёруғлик диодлари учун бу тақсимот бир неча ўн ва хатто юздан ортиқ телес (фазовий) бурчаги остида юз берса, лазер диодлари учун градуснинг бўлакларини ташкил этади.
Ёруғлик диодлари ва лазер диодларининг тезкорликларига боғлиқ ҳолда ёруғлик диодларидан нисбатан кичик тезликли (Мбит/с ли), лазер диодларидан эса, катта тезликли (Гбит/с ли) толали оптик узатиш тизимларида фойдаланилади.
Хизмат муддати ёруғлик манбаларининг муҳим эксплуатацион параметрларидан бири ҳисобланади. Ёруғлик манбаларининг деградацияси уларнинг аста секин ва катастрофик эскиришига олиб келади. Бу ҳол ёруғлик диодлари хизмат муддатини 10⁶–10⁷ соат оралиқ, лазер диодларининг хизмат муддатини узоғи билан 10⁵ соат билан чеклайди.