Optik aloqa tizimlari va tarmoqlarida qo’llaniladigan texnologiyalar. Optik aloqa tizimlarida qo’llaniladigan yorug’lik manbalari.
Tolali optik aloqa tizimlarida elektr signalini yorugiik signaliga o'zgartirib uzatuvchi optoelektron moduli tomonidan amalga oshiriladi.
Yorugiik manbayi uzatuvchi optoelektron modulning asosiy elementi hisoblanadi, aynan shu element yordamida bu modul kirishidagi elektr signallari uning chiqishida yorugiik signallariga o‘zgartirib beriladi. Tolali optik aloqa tizimlarida qoilaniladigan yorugiik manbalariga quyidagi talablar qo'yiladi: — yorugiik manbayi optik kabelning ko'ndalang kesimiga muvofiq oichamlarga ega boiishi kerak;
— signalni uzoq masofaga uzatish uchun yorugiik manbayi yetarli darajada katta quwatga ega boiishi kerak;
— nurlanish quwatining yorugiik manbayidan chiqishidagi yo‘qotishlami imkon qadar kamaytirish uchun yom giik manbayi optik zichligi bo‘yicha optik tola bilan muvofiqlashgan boiishi, boshqacha aytganda, uning sindirish ko‘rsatkichi optik tolaning sindirish ko‘rsatkichiga yaqin boiishi kerak;
— yom giik manbayining nurlanishi optik tolaning shaffoflik «darcha» laridan biriga mos kelishi kerak. Hozirgi kunda qoilanishda boigan optik tolalarda yomgiikning tarqalish jarayonida yutilishi va boshqa turdagi yo'qotishlar juda kam sodir boiadigan uchta ana shunday «darcha» mavjud. Ularning markazlari quyidagi toiqin uzunliklariga mos keladi: A,=850 nm; A.=1300 nm; A,= 1550 nm;
— axborotlarni talab etilgan tezliklarda uzatishni ta’minlash uchun yom giik manbayi yetarli darajada katta modulyatsiya chastotalarida ishlay olishi kerak;
- haroratning o'zgarishlari yorug‘lik manbayi ishiga imkon qadar kam ta’sir qilishi kerak;
— yorug‘lik manbayining tannarxi nisbatan arzon bo‘lishi kerak; - yorug‘lik manbayining xizmat muddati yetarli darajada katta boiishi kerak.
Bugungi kunda tolali optik uzatish tizimlarida bu talablar majmuiga javob beradigan yorugiik manbalarining ikki turi yarimo‘tkazgichli yorugiik diodlari va injeksion lazer diodlaridan foydalaniladi.
Yorug’lik diodi.
Y orugiik diodi nomonoxromatik va nokogerent nurlanish manbayi boiib, uni tayyorlashda GaAs, GaAlAs, InGaAsP, GaP, SiC kabi to‘g‘ri zonah yarimo‘tkazgich materiallardan foydalaniladi. GaAs asosidagi yorugiik diodining odatiy tuzilishi ko‘rsatilgan. U n turdagi GaAs qatlami sirtiga rux atomlarini diffuziya qilib, p - GaAs qatlamini shakllantirish va shu tariqa p-n o‘tishli tuzilma hosil qilish y o ii bilan tayyorlanadi. So‘ngra p - GaAs v an - GaAs qatlamlarining tashqi sirtlari mos ravishda aluminiyli va AuGe aralashmali pardasim on metallashtirilgan qatlam lar bilan qoplanadi va ularga oltin simli chiqqichlar o‘rnatiladi. Asbob asosini tashkil etgan kristallning yuza sirti o‘lchamlari 0,3 - 0,5 mm li kvadrat ko‘rinishiga ega bo‘ladi. Tolali optik aloqa tizimlarida nurlanuvchi sirt yuzasi nisbatan kichik o‘lchamli (J=50 mkm) yorug‘lik diodlaridan foydalaniladi . Buning uchun yorug‘lik diodi emitter sohasi (p — GaAs sohasi)ning chetki qismlari protonlar bilan bombardimon qilinadi. Natijada bu qismlar nurlanish sohasini cheklovchi amorf tuzilishli dielektrik qatlamga aylanadi. Injeksion yorug‘lik diodi (uni bundan keyin qisqacha qilib, yorug‘lik diodi deb ataymiz) p-n tuzihshli optoelektron asbob bo‘lib, uning ish mexanizmi to‘g‘ri ulangan p-n o‘tish orqali n sohadan p sohaga injeksiyalanayotgan elektronlar va p sohadan n sohaga injeksiyalanayotgan kovaklarning o‘zaro rekombinatsiyasi jarayonidan foydalanishga asoslangan.
Yorug‘lik diodining nurlanish samaradorligini oshirish va nurlanish sohasi o ‘lchamlarini ixchamlashtirish uchun getero o'tishli tuzilmalardan foydalaniladi. Bunday tuzilmalarda yorug‘lik diodining emitter va baza sohalari man etilgan energetik sohalarining kengligi o‘zaro farq qiluvchi turli xil yarimo‘tkazgichlardan tayyorlanadi. rasmda ana shunday tuzilishga ega bo‘lgan yorug'lik diodining energetik diagrammasi keltirilgan. Energetik diagrammadan ko‘rinadiki, yorug‘lik diodi to ‘g‘ri ulanganda elektronlar uchun energetik to ‘siqning balandligi kovaklar uchun potensial to‘siqning balanligidan kichik bo‘ladi.
