|
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. Lazer diodlar yorg‘lik diodiga qaraganda tashqi injeksiya tokini katta qiymatlarida ishlaydi. Tashqi injeksiya toki Iu oshib, chegaraviy Iч 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 Iч qiymatidan oshganda nurlanish quvvati Рнур 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.
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.
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].
Do'stlaringiz bilan baham: | 
