Qarshi davlat universiteti fizika-matematika fakulteti ’’astronomiya va optika kafedrasi’’ Toshquvatova Nuriya Abdiqayumovnaning

2.3. Yorug‘lik nurlantiruvchi diodlar, ularning turlari va tavsiflari.
 
Yorug‘lik diodini (YoD) asosiy ikki turi mavjud: nurlantiruvchi 
yuzali 
(sirtdan nurlantiruvchi) YoD va nurlantiruvchi kesimli (yonidan nurlantiruvchi) 
YoDlari. Nurlantiruvchi yuzali (sirtdan nurlantiruvchi) YoD tuzilishi 2.7.-a. 
rasmda ko‘rsatilgan. 
2.7-a. rasm. Nurlantiruvchi yuzali (sirtdan nurlantiruvchi) YoD tuzilishi: 1-
optik tola; 2-yopishtiruvchi tarkib; 3-elektrod. 
Optik tola bilan fizik moslashuv va yorug‘likni kuchli yutilishini oldini olish 
uchun GaAs li sohaga chuqurcha o‘yiladi [19]. Nurlantiruvchi sohani o‘lchamlari 
metall kontakt o‘lchamlari bilan aniqlanadi va optik tola diametriga mos ravishda 
tanlanadi. Nurni optik tolaga kiritishdagi yo‘qotishlar moslashtiruvchi qurilma 
qo‘llanilmagan holda tolani NA sonli aperturasiga bog‘liq bo‘ladi va 14...20 dB ni 
tashkil etadi. Moslashtiruvchi qurilmalarni qo‘llash bu yo‘qotishlarni 
kamaytirishga imkon beradi. 
Lazer diodlarlarning tavsiflari.
 
Lazer diodlar odatda uzoq masofali va yuqori 
tezlikli (155 Mbit/s dan yuqori) optik tizimlarida qo‘llanniladi. Lazer diodlarning 
xizmat muddati, nurlanish quvvati va uni tashqi injeksiya tokiga bog‘liqligi, 
nurlanishni yo‘nalganlik diagrammasi Ө va nurlanish spektri bilan tavsiflanadi. 
p – n 
– o‘tish 
Yorug‘lik 
1 
2
3 
GaAs 
GaAs 
n 
p

3 
SiO
2 

---

30 
Lazer diodlar yorg‘lik diodiga qaraganda tashqi injeksiya tokini katta qiymatlarida 
ishlaydi. Tashqi injeksiya toki I
u
oshib, chegaraviy I
ч
qiymatga yetgach, 
generatsiya, qachonki tuzilishdagi yuqotishlar kuchayishlarga teng bulganda yoki 
lazer effekti yuzaga keladi, ya’ni induksiyalangan (majburiy) nurlanish hosil 
bo‘ladi. Bu nurlanish yuqori kogerent bo‘lgani uchun, lazer diodlarni nurlanish 
spektri kengligi yorug‘lik diodga nisbatan tor. Lazer diodlarni nurlanish spektri
1-2 nm, yorug‘lik diodni nurlanish spektri esa 30-50 nm. Nurlanish quvvatini 
tashqi injeksiya tokiga bog‘liqligini lazer diodlarni vatt-amper xarakteristikasidan 
ko‘rish mumkin. 2.7-b. rasmda lazer diodlar va yorug‘lik diodlarni vatt-amper 
xarakteristikalari ko‘rsatilgan. Kichik tok qiymatlarida lazer diodlarda kuchsiz 
spontan nurlanish yuzaga keladi, u samarasiz yorug‘lik diodi sifatida ishlaydi. 
Yuqorida aytib o‘tilgandek, tok qiymati chegaraviy tok I
ч
qiymatidan oshganda 
nurlanish quvvati Р
нур 
keskin oshib, kogerent majburiy nurlanish hosil bo‘ladi. 
Lazer diodlarning nurlanish quvvati 1-100 mVtni tashkil etadi[11]. 
2.7.b. rasm. 
Rasmdan ko‘rinib turibdiki vatt – amper tavsifi nochiziqdir. Shu sababli, vatt 
– amper tavsifini chiziqlashtirishning maxsus choralarini qo‘llamasdan, lazerning 
injeksiya tokini analog signal bilan o‘zgartirish yo‘li bilan chiqish nurlanishini 
modulyatsiyalash amaliy qo‘llanilmaydi. 
I
ч 
Р
нур
, мW 
1 
2 
I,
мА 

---

31 
Odatda injeksiya tokini va mos ravishda lazerning chiqish optik quvvatini 
modulyatsiyalashda qo‘llaniladi. Shuni alohida aytish kerakki, lazer chegaralangan 
pik quvvatli nurlanish manbai hisoblanadi. Bu nakachka tokining katta 
qiymatlarida quvvatni kamayib borishi bilan bog‘liq. Lazer diodlarga xos yana bir 
muhim xususiyatni aytib o‘tamiz: atrof muhit temperaturasi o‘zgarsa, vatt – amper 
xarakteristikasi suriladi (2.8 – rasm).
2.8 rasm Lazer diodning vatt-amper xarakteristikasining temperaturaga 
bog‘liq ravishda o’zgarishi. 
Bu chegaraviy tok va chiqish quvvati qiymatlarining o‘zgarishiga olib keladi.
Bu kamchilikni bartaraf etish uchun kompensatsiyalashning elektr sxemalari, 
shuningdek mikrosovutgichning ishini boshqaruvchi, termokompensatsiyalash 
sxemalaridan foydalaniladi. 
2.9 – rasmda lazer diodlar optik nurlanishining yo‘nalganlik diagrammasi 
ko‘rsatilgan. Rasmdan ko‘rinib turibdiki, lazer nurlanishining diagrammasi 
nosimmetrik. quvvatning yarim sathida o‘lchanganda uning kengligi o‘tishga 
parallel yuzada 200 dan kichik va perpendikulyar yuzada 400 dan katta (2.9.a–
rasm). 2.9,b–rasmda o‘zaro perpendikulyar yo‘nalishlarda nurlanish quvvatining 
burchakka bog‘liqligi ko‘rsatilgan. 
100 200 
300 
400 
0
0
C 
I,мА 
P,мВт 
20 
15 
10 
5 
0 
20
0
C
35
0
C 
I
ч
I
ч
I
ч

---

32 
2.9-rasm. Optik nurning lazer dioddagi yo’nalganlik diagrammasi: a) parallel 
va perpendikulyar yuzalardagi nurlanish kengligi; b) o’zaro perpendikulyar 
yo’nalishlarda nurlanish quvvatining burchakka bog‘liqligi. 
Yo‘nalganlik 
diagrammasi 
ellepis 
konus 
ko‘rinishiga 
ega. 
Generatsiyalanadigan nurlanishning yetarli katta yoyilganligi, uni kichik sonli 
aperaturali optik tolaga samarali kiritishga to‘sqinlik qiladi. Buning uchun maxsus 
moslashtiruvchi qurilmalarni qo‘llash talab etiladi. 
Magistral tolali optik aloqa liniyalarida asosan signallar 1,3 va 1,55 mkm 
to‘lqin uzunliklarida uzatiladi. 1,55 mkm to‘lqin uzunligida so‘nish qiymatlari 
kichik bo‘lgani uchun retranslyatsiyasiz (L=100km) uzun uchastkalarda ana shu 
to‘lqin uzunlikdagi optik uzatish manbalaridan foydalanish samaralidir. Magistral 
aloqa liniyalari kabellari bir modali tolalardan iborat bo‘lgani uchun ham lazer 
diodlardan foydalanish kerak. Chunki yorug‘lik diodga qaraganda lazer 
diodlarning nurlanishini yo‘nalganlik diagrammasi tor. Bu nurlanishni tolaga 
kiritishni osonlashtiradi[19].