O`zbekiston Respublikasi Axborot texnologiyalari Vazirligi Muhammad al Xorazmiy nomidagi Toshkent Axborot Texnologiyalari Universiteti oat fanidan

Lazer diodlari.
Lazer diodlari kogerent va monoxromatik nurlanish manbalari bo‘lib, ularning ish prinsipi kvant mexanikasining o‘ziga xos quyidagi fizik jarayonlaridan foydalanishga asoslangan.
Yarim o‘tkazgichli lazer diodlarida yuqorida qayd etilgan jarayonlar ikki xil usul bilan amalga oshirilishi mumkin. Birinchi usulga ko‘ra, p-n o‘tish aynigan, ya’ni kiritmalar konsentratsiyasi haddan tashqari katta (1019 — 1020 sm3) bo‘lgan yarimo‘tkazgichlardan tayyorlanadi. a va b rasmlarda shunday p-n o‘tishning termodinamik muvozanat va to ‘g‘ri ulangan holdagi energetik diagrammalari ko‘rsatilgan. Aynigan yarimo‘tkazgichlardan tayyorlangan p-n o‘tish to‘g‘ri ulanganda, biz awal ko‘rib o‘tganimizdek, elektronlarning n sohadan p sohaga va kovaklarning p sohadan n sohaga injeksiyasi yuz beradi. Natijada p-n o‘tishning o‘tkazuvchanlik energetik sohasi elektronlar bilan, valent energetik sohasi kovaklar bilan deyarli to‘liq egallangan yupqa 5x qatlami aktiv, ya’ni teskari egallangan bo‘lib qoladi. Bunda elektron va kovaklarning p-n o‘tish va unga yaqin fazoda rekombinatsiyalanishi natijasida quyidagi energiyaga ega bo‘lgan birlamchi spontan nurlanishi — fotonlar hosil bo‘ladi:
Fotoqabulqilgichlar.
Fotoqabulqilgich qabul qiluvchi optoelektron modulning asosiy va ajralmas elementi hisoblanadi, aynan shu element yordamida bu modul kirishidagi yorug'lik signallari elektr signallariga o'zgartirib beriladi.
Tolali optik aloqa tizimlarida qoMlaniladigan fotoqabulqilgichlarga quyidagi talablar qo'yiladi:
— fotoqabulqilgichning fotosezgir yuzasi optik tolalarning ko‘ndalang kesim o‘lchamlariga yaqin o‘lchamlarga ega bo‘lishi kerak;
— fotoqabulqilgich, yorug‘lik manbayi va optik kabel bilan spektral jihatdan mos kelishi kerak. Buning uchun fotoqabulqilgich tayyorlanadigan yarimo‘tkazgich man etilgan energetik sohasining kengligi yorug‘lik manbayi man etilgan energetik sohasining kengligidan kichik bo‘lishi va optik tolaning shaffoflik darchalaridan biriga mos kelishi kerak;
— fotoqabulqilgich yetarli darajada katta fotosezgirlikka ega bo‘lishi kerak;
— axborotni talab etilgan tezliklarda qabul qilishini ta’minlash uchun fotoqabulqilgich katta tezkorlikka (10_9h_ 1010 s) ega bo‘lishi kerak;
— nurlanish quwatining fotoqabulqilgichga kirishidagi yo‘qotishlarni imkon qadar kamaytirish uchun fotoqabulqilgich optik zichligi bo'yicha optik tola bilan muvofiqlashgan bo'lishi, boshqacha aytganda, uning sindirish ko‘rsatkichi optik tolaning sindirish ko‘rsatkichiga yaqin bo‘lishi kerak;
— haroratning o'zgarishlari fotoqabulqilgichning ishiga imkon qadar kam ta’sir qilishi kerak. Hozirgi vaqtda tolali optik aloqa tizimlarida bu talablar majmuiga javob beradigan fotoqabulqilgichlar sifatida kremniy, germaniy va boshqa tor energetik sohali yarimo'tkazgichlardan tayyorlangan fotodiod, p-i-n fotodiodi, ko‘chkili fotodiod va fototranzistorlardan foydalaniladi.
Fotodiod.
M a’lumki, teskari yo'nalishda qo‘yilgan kuchlanish ta’sirida p-n o‘tish kengayib, undagi elektr maydoni kuchlanganligi ortadi. Agar shunday holatdagi p-n o'tishning energiyasi yarim o‘tkazgichning man etilgan energetik sohasi kengligidan katta bo'lgan fotonlar bilan yoritilsa, unda va unga yondosh qatlamda qo‘shimcha elektron-kovak juftlari generatsiyalanadi.
Bu jarayonda hosil bo‘lgan erkin elektronlar va kovaklar p-n o ‘tishning ichki elektr m aydonida qaram a-qarshi yo‘nalishda harakat qilib, qo‘shimcha tok fototok hosil qiladi. Yorug‘lik ta’sirida vujudga kelgan bu tokning qiymati yarimo‘tkazgichli dioddan teskari yo‘nalishda oqib o'tadigan odatiy to‘yinish tokidan bir necha tartibga katta bo‘ladi.
Ish prinsipi teskari yo ‘nalishda ulangan p-n o ‘tishdan oqib o ‘tadigan tok kuchini yorug‘lik ta'sirida boshqarishga asoslangan yarimo ‘tkazgichli diodlar fotodiodlar deb ataladi.

Fotodiodda tok hosil boMish jarayoni.