Bài Tiểu Luận - 1 - Nguồn quang và các mạch phát quang
LỜI NÓI ĐẦU
Trong xu thế phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, mạng Internet ngày
một phát triển và trở thành một phần không thể thiếu trong mọi hoạt động của đời sống
con người. Các dịch vụ của mạng Internet ngày nay rất đa dạng và phong phú đáp ứng
kịp thời các yêu cầu và đòi hỏi ngày càng cao của người sử dụng. Có được kết quả này là
do mạng Internet đã sử dụng cáp sợi quang vào việc truyền tải dữ liệu. Với những tính
năng ưu việt của cáp sợi quang, cùng với công nghệ hiện đại, vật liệu chế tạo từ silica
(rẻ, dễ kiếm) và dây truyền sản xuất đại trà đã kéo theo giá thành của cáp sợi quang ngày
càng rẻ đi rất nhiều so với trước đây. Có thể nói việc sử dụng cáp sợi quang vào trong
viễn thông nói chung và trong mạng Internet nói riêng đã tạo nên cuộc cách mạng làm
thay đổi lớn mạng viễn thông hiện tại.
Với việc phát triển thông tin quang, mạch phát quang trong thông tin là một phần
quan trọng, ảnh hưởng đến nguồn phát của thiết bị viễn thông.Nhờ có hệ thống này mà
thiết bị thông tin quang được hoạt động và từ đó có thể biến đổi thành tín hiệu điện, các
kĩ thuật trong tín hiệu điện như mã hóa, điều chế, lượng tử vv sẽ được sử dụng trong giai
đoạn này trước khi được biến đổi lại thành tín hiệu quang làm cho chất lượng, dung
lượng đường truyền và sự bảo mật trên đường truyền được đảm bảo. Trong quá trình học
tập và tìm hiểu về môn quang, dưới sự chỉ bảo tận tình thầy cô giáo trong trường, sự giúp
đỡ của bạn bè trong lớp và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy Cao Hồng Sơn
chúng em đã có những kiến thức và hiểu biết cơ bản về hệ thống thông tin quang. Với
những kiến thức đã học được chúng em xin trình bày một bài viết ngắn gọn về “mạch
phát quang trong LED, Laser, kích thích tín hiệu tương tự và số”.
Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình và chu đáo của thầy
Đặng Văn Hiếu cùng các thầy, cô trong khoa và các bạn sinh viên lớp K2dtvt đã giúp
nhóm em hoàn thành bài này.
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
Bài Tiểu Luận - 2 - Nguồn quang và các mạch phát quang
MỤC LỤC
Danh mục hình vẽ …………………………………………… 3
Chương I: Giới thiệu về nguồn phát quang trong thông tin quang ….4
Bài Tiểu Luận - 3 - Nguồn quang và các mạch phát quang
Hình 1.2. Mô tả các mức năng lượng……………………………5
Hình 1.3. Mô tả quá trình hấp thụ……………………………….5
Hình 1.4. Mô tả quá trình phát xạ…………………………….…6
Hình 1.5. (a). Dải cấm năng lượng trực tiếp (b).
Dải cấm năng lượng gián tiếp………………………………… 8
Hình 1.6. Bước sóng ánh sáng phát xạ của một số loại bán dẫn
nhóm III kết hợp với nhóm V ………………………………….9
Hình 2.1 – Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của LED………….10
Hình 2.2. Cấu trúc LED
Burrus……………………………… 12
Hình 2.3. LED phát xạ cạnh
(ELED)………………………….13
Hình 2.4. Đặc tính P – I của LED……………………………….14
Hình 2.5 . nguồn quang bán ……………………………………… …15
Hình 2.6. Đặc tính phổ của LED……………………………………….……16
Hình 2.7. Sơ đồ khối mạch phát quang dùng LED với tín hiệu
điều chế là tín hiệu analog…………………………………… 16
Hình 2.8. Mạch phát quang dùng LED với tín hiệu
điều chế là tín hiệu số……………………………………… ….18
Hình 2.9. Cấu trúc của laser
Fabry-Perot………………….….19
Hình 2.10. (a). Điều chế tín hiệu số và (b). Điều chế tín hiệu tương
tự …20
Hình 2.11. (a). Điều chế tín hiệu số và (b). Điều chế tín hiệu tương
tự… 21
Hình 2.12 – Phụ thuộc của laser vào dòng điện………………………… 22
Hình 2.13: Góc phát quang của SLED, ELED và Laser ……………… 23
Hình 2.14. Ghép ánh sáng từ nguồn quang vào trong sợi
quang……… 24
Bài Tiểu Luận - 5 - Nguồn quang và các mạch phát quang
Hình 1.2. Mô tả các mức năng lượng
1.1.1 QUÁ TRÌNH HẤP THỤ
E1 = EV = năng lượng vùng hóa trị
E2 = EC = năng lượng vùng dẫn
Eg = EC –EV = năng lượng dảitrống
Quá trình hấpthụ: khi ánh sáng tớicó
năng lượng photon
→photon sẽ bị nguyên tử hấpthụ,
nguyên tử nhảytừ E1 lên E2 và
đượccoi
đang ở trạng thái kích thích.
Hình 1.3. Mô tả quá trình hấp thụ
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
Bài Tiểu Luận - 6 - Nguồn quang và các mạch phát quang
1.1.2 QUÁ TRÌNH PHÁT XẠ
Các nguyên tửở mứcE2 thường có xu
hướng quay về mứcE1, và phát ra photon.
Quá trình phát xạ tự phát:
Photon phát ra có hướng ngẫu nhiên
và không có quan hệ về pha giữa
chúng
Quá trình phát xạ kích thích:
Khi có photon đập vào nguyên tửở
trạng thái kích thích → phát ra photon
có cùng tầnsố và pha theo các photon
tín hiệu ánh sáng tới.
Hình 1.4. Mô tả quá trình phát xạ
1.2 Nguồn quang bán dẫn (Semiconductor Light
Source)
bước
sóng
này.
- Có khả năng điều chế tín hiệu một cách đơn giản (ví dụ như điều
chế trực tiếp) trên
dải
tần rộng trải dài từ tần số âm thanh tới dải tần
gigahezt.
- Hiệu suất ghép quang tốt để giảm suy hao ghép từ nguồn quang vào
trong sợi
quang.
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
Bài Tiểu Luận - 7 - Nguồn quang và các mạch phát quang
- Độ rộng phổ hẹp để giảm tán sắc trong sợi
quang
- Duy trì mức công suất ngõ ra ổn định và không bị ảnh hưởng nhiều
bởi các yếu tố
môi
trường bên
ngoài.
- Giá thành thấp và có độ tin cậy cao để cạnh tranh với các kỹ thuật
truyền dẫn
khác.
Loại nguồn quang được sử dụng trong thông tin quang là các loại nguồn
quang bán dẫn
vì
có thể đáp ứng được các yêu cầu trên. Vì vậy, cấu tạo cũng
như nguyên lý hoạt động của
nguồn
quang (cũng như linh kiện thu quang)
λ = h.c/E
g
Do mỗi loại vật liệu khác nhau sẽ có phân bố các vùng năng lượng khác nhau
nên có
thể
nói rằng bước sóng của ánh sáng do nguồn quang phát ra chỉ phụ
thuộc vào vật liệu chế tạo
nguồn
quang.
Trong thông tin quang, ánh sáng chỉ được sử dụng tại 3 cửa sổ bước sóng
850nm,
1300nm
và 1550nm nên vật liệu bán dẫn được sử dụng để chế tạo
nguồn quang phải có dải cấm
năng
lượng giữa vùng dẫn và vùng hóa trị phù
hợp với các cửa sổ bước sóng hoạt động
này.
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
Bài Tiểu Luận - 8 - Nguồn quang và các mạch phát quang
Hình 1.5. (a). Dải cấm năng lượng trực tiếp (b).Dải cấm năng lượng gián
tiếp
Hình 1.5 biểu diễn mối quan hệ giữa năng lượng và động lượng (hay
vector sóng)
của
điện tử tại vùng dẫn và vùng hóa trị của hai loại bán dẫn có
dải cấm trực tiếp (hình 1.5a) và
dải
đổi
quang điện chỉ đạt được với các chất bán dẫn có dải cấm trực
tiếp. Khi đó, năng lượng được
phát
ra khi các điện tử chuyển từ trạng thái năng
lượng cao (vùng dẫn) sang trạng thái năng lượng
thấp
(vùng hóa trị) sẽ tạo ra các
photon. Với hiệu suất phát xạ ánh sáng (phát xạ tự phát và phát xạ
kích
thích)
lớn, các chất bán dẫn có dải cấm trực tiếp có thể tạo ra các nguồn quang có công
suất
phát
quang lớn, hiệu
quả.
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
Bài Tiểu Luận - 9 - Nguồn quang và các mạch phát quang
Ngược lại, đối với các chất bán dẫn có dải cấm năng lượng gián tiếp, các
năng lượng
được
tạo ra do quá trình chuyển trạng thái năng lượng của điện tử
sẽ phát ra dưới dạng phonon,
không
phát xạ (nonradiation). Năng lượng này có
thể là năng lượng nhiệt hay dao động của các phân
tử.
Như vậy, chất bán dẫn được sử dụng để chế tạo nguồn quang cần phải
có: dải cấm
trực
chế tạo nguồn quang phát ra ánh
sáng
tại cửa sổ bước sóng 1300nm và 1550nm.
Giá trị của bước sóng được thay đổi bằng cách thay
đổi
tỷ lệ giữa các chất kết
hợp trong bán dẫn này
In
1-x
Ga
x
As
1-y
P
y
.
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
Bài Tiểu Luận - 10 - Nguồn quang và các mạch phát quang
CHƯƠNG II : NGUỒN QUANG TRONG THÔNG TIN QUANG
2.1 Nguồn phát quang LED:
2.1.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của LED:
Về cơ bản cấu tạo của LED được phát triển từ diode bán dẫn, hoạt động dựa trên
tiếp giáp pn được phân cực thuận. quá trình phát xạ ánh sang xẩy ra trong LED dưa
trên hiện tượng phát xạ tự phát (hình 1) trên thực tế thì LED có cấu trúc phức tạp hơn,
gồm nhiều lớp bán dẫn để đáp ứng đồng thời các yêu cầu kỹ thuật của một nguồn
quang.
Hình 2.1 – Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của LED
+ LED có cấu trúc dị thể kép có lớp bán dẫn p,n có độ rộng vùng cấm khác nhau, lớp
bán dẫn p có độ rộng vùng cấm rộng ký hiệu là P, lớp bán dẫn n có động rộng
vùng cấm ký hiệu là N.
LED
Về cấu trúc, LED có thể được chia làm 2 loại
- LED phát xạ mặt SLED (surface
LED)
- LED phát xạ rìa ELED (edge
LED)
LED phát xạ mặt SLED (Surface LED) là loại LED có ánh sáng được
phát ra ở phía
mặt
của LED. Hình 2.2 minh hoạ một loại SLED, được gọi là
LED Burrus do cấu trúc của LED
được
chế tạo đầu tiên bởi Burrus và Dawson
Trong cấu trúc này, vùng phát xạ ánh sáng (vùng
phát
quang) của LED được
giới hạn trong một vùng hẹp bằng cách sử dụng một lớp cách điện để
hạn
chế
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
Bài Tiểu Luận - 12 - Nguồn quang và các mạch phát quang
vùng dẫn điện của tiếp xúc P. Do đó, tại vùng tích cực của LED có mật độ
dòng điện cao
dẫn
đến hiệu suất phát quang lớn. Ánh sáng của SLED được đưa
vào trong sợi quang tại phía mặt
tiếp
xúc N. Tại đây, tiếp xúc N và lớp nền N
được cắt bỏ đi một phần có kích thước tương ứng với
sợi
đầu
ống dẫn sóng, tức là phát xạ ở phía cạnh của LED. Sợi quang sẽ
được đặt ở một đầu của lớp
tích
cực để ghép ánh sáng vào. Với đặc điểm
cấu trúc như vậy, ELED có vùng phát sáng hẹp và
góc
phát quang nhỏ.
Do đó, hiệu suất ghép ánh sáng vào sợi quang lớn hơn so với
SLED.
Hình 2.3. LED phát xạ cạnh
(ELED)
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
Bài Tiểu Luận - 13 - Nguồn quang và các mạch phát quang
2.1.2.2. Đặc tính P-I của LED
Nguyên lý hoạt động của LED cho ta thấy rằng, số photon phát xạ phụ thuộc vào
số điện tử (do dòng điện cung cấp) chạy qua vùng tiếp giáp pn, kết hợp với lỗ trống
trong lớp bán dẫn p.
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng, không phải điện tử nào đi qua lớp bán dẫn p cũng kết
hợp với lỗ trống và không phải quá trình kết hợp điện tử lỗi trống. (chuyển trạng thái
năng lượng từ vùng dẫn sang vùng hóa trị) nào cũng tạo ra photon ánh sáng. Năng
lượng được tạo ra này có thể duới dạng năng lượng nhiệt. do vậy, sô photon được tạo
ra còn phụ thuộc vào hiệu xuất lượng tử nội η
int
(internal quantum efficient) của chất
bán dẫn. Hiệu xuất ηint đựoc định nghĩa là tỷ số giữa số photon được tạo (N
ph
) ra trên
số điện tử được dòng điện bơm vào LED (N
e
dẫn và vùng hóa trị
Suy ra mỗi quang hệ P-I giữa công xuất phát quang và dòng điện được xác định
như sau:
P=[(η
int
.E
ph
)/e].I
Trong công thức trên, Eph có đơn vị là (j). nếu Eph được tính bằng đơn vị (eV), thì
công xuất phát quang là:
P(mW)=[( η
int
.E
ph
(eV)].I(mA)
Hiệu xuất lượng tử nội ηint phụ thuộc vào vật liệu bán dẫn được sử dụng và cấu
trúc của nguồn quang. Do đó, đối với mỗi loại nguồn quang khác nhau sẽ có đặc tuyến
P-I khác nhau. Công xuất phát quang tỷ lệ thuận với dòng điện cung cấp và trong
trường hợp lý tưởng, đặc tuyến P-I thay đổi tuyến tính như hình sau:
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
P (mW)
10
5 200100
Bài Tiểu Luận - 14 - Nguồn quang và các mạch phát quang
Hình 2.4. Đặc tính P – I của LED
2.1.2.3. Đặc tính phổ của LED
Trong thông tin quang, ánh sáng do nguồn quang phát ra không phải tại một bước
song mà tại một khoảng bước song. Điều này dẫn đến hiện tượng tán sắc sắc thể
(chromatic dispersion) làm hạn chế cự ly là dung lượng truyền dẫn của tuyến mạng.
tính chất này của nguồn quang nói chung và LED nói riêng được giải thích như sau:
có bước sóng 1,3µm do LED chế tạo bằng bán dẫn InGaAsP có độ rộng phổ từ
50-60nm. LED được chế tạo bằng bán dẫn GaAs phát ra ánh sáng có độ rộng phổ hẹp
hơn 1,7 lần sao với LED chế tạo bằng bán dẫn InGaAsP
Hình 2.6. Đặc tính phổ của LED
2.1.3. Mạch phát quang dùng LED
2.1.3.1. Mạch phát quang dùng LED với tín hiệu điều chế là tín hiệu analog
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
Bài Tiểu Luận - 16 - Nguồn quang và các mạch phát quang
H
ình 2.7. Sơ đồ khối mạch phát quang dùng LED với tín hiệu
điều chế là tín hiệu analog
Sơ đồ khối mạch phát quang dùng LED với tín hiệu điều chế là tín hiệu analog
trong hình 3.1 ở trên, bao gồm các thành phần cơ bản sau: tranzitor lưỡng cực loại
NPN làm việc như một phần tử tuyến tính trong mạch điện, nó không có khả năng
biến đổi tín hiệu điện mà nó chỉ làm việc như một khóa điện tử trong mạch (khóa đóng
là khi tranzitor dẫn bão hòa, khóa hở là khi tranzitor ở chế độ ngắt); R
1
và R
2
là hai
điện trở phân áp dùng để định thiên cho mạch vào của tranzitor; tụ điện C có chức
năng loại bỏ thành phần một chiều tại đầu vào của tranzitor, chỉ cho thành phần xoay
chiều đi qua nó; nguồn phát quang LED có chức năng phát ra tín hiệu quang để truyền
đi trên sợi quang.
Cho tín hiệu điều chế V
s
là tín hiệu analog đi vào mạch điện, điện áp đặt lên lối vào
của mạch điện có 2 giá trị là mức cao và mức thấp. Trong mạch điện, tranzitor hoạt
động như một khóa điện tử, nó chỉ hoạt động ở chế độ ngắt (tranzitor đóng) và chế độ
dẫn bão hòa (tranzitor thông), do đó tại đầu vào của tranzitor:
I
CBo
nên có thể coi I
BEo
= 0. Như vậy mạch cực E của tranzitor coi như hở mạch, do đó
không có dòng điện chạy qua LED, làm cho LED tắt, không phát ra tín hiệu quang và
công suất phát của LED là cực tiểu.
2.1.3.2. Mạch phát quang dùng LED với tín hiệu điều chế là tín hiệu số
Sơ đồ khối mạch phát quang dùng LED với tín hiệu điều chế là tín hiệu số trong
hình 3.2 ở trên bao gồm các thành phần cơ bản sau: tranzitor lưỡng cực loại NPN hoạt
động như một phần tử tuyến tính trong mạch, nó không có khả năng biến đổi tín hiệu
đầu vào, mà nó chỉ làm việc như một khóa điện tử; R1 và R2 là hai điện trở phân áp
dùng để định thiên cho mạch vào của tranzitor; cổng NAND là cổng logic (có chức
năng cộng 2 tín hiệu số đầu vào của nó để tạo ra tín hiệu số đầu ra theo quy luật:
0+0=1, 0+1=0, 1+0=0, 1+1=0); nguồn phát quang LED có chức năng phát ra tín hiệu
quang để truyền đi trên sợi quang.
Hình 2.8. Mạch phát quang dùng LED với tín hiệu
điều chế là tín hiệu số
Cho tín hiệu điều chế V
s
là tín hiệu số đi vào mạch điện, tín hiệu V
s
có hai mức giá
trị là mức 1 (mức cao) và mức 0 (mức thấp):
Khi V
s
= 0, sau khi V
s
đi qua cổng NAND thì V
s
Laser
Về cơ bản, cấu tạo của laser có các đặc điểm
sau:
- Cấu trúc nhiều lớp bán dẫn p,
n
- Ánh sáng phát ra và được giữ trong lớp tích cực (active
layer)
- Lớp tích cực rất mỏng, làm bằng vật liệu có chiết suất lớn kẹp giữa
hai lớp P và N
có
chiết suất nhỏ hơn. Cấu trúc này tạo thành ống dẫn
sóng.
- Ánh sáng của laser phát ra ở phía cạnh, giống như LED phát xạ cạnh
(ELED)
- Ở hai đầu lớp tích cực là hai lớp phản xạ với hệ số phản xạ R <1.
Cấu trúc này
tạo
thành hốc
cộng hưởng Fabry-Perot.
Ánh sáng được tạo
ra và phản xạ qua lại trong
hốc
cộng hưởng này. Loại laser có cấu
trúc hốc cộng hưởng Fabry-Perot này được gọi
là
laser Fabry-Perot
- Ánh sáng được đưa ra ngoài qua một phần được cắt nhẵn của một mặt
phản
xạ
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
hốc cộng hưởng được. Như vậy, số sóng ánh sáng (có bước sóng
khác
nhau) do laser Fabry-Perot phát xạ bị giới hạn, làm giảm độ
rộng phổ laser so với
LED.
* Đặc tính điều chế của
laser:
Có hai phương pháp điều chế tín hiệu sử dụng laser: điều chế số và
điều chế tương
tự.
Trong điều chế số, mức logic 0 và mức logic 1 được biểu
diễn bởi chu kỳ tối và sáng của tín
hiệu
quang. Để đạt được điều này, dòng
điện kích thích sẽ thay đổi theo tín hiệu thông tin từ giá
trị
dưới mức ngưỡng
đến giá trị trên mức ngưỡng (hình 21.a). Trong kỹ thuật điều chế tương
tự,
dòng điện kích thích thay đổi trong khoảng tuyến tính của đặc tuyến P-I để
tránh làm méo
dạng
tín hiệu quang ở ngõ ra (hình 21.b). Điều này đạt được
bằng cách sử dụng dòng phân cực
DC,
I
b
, cùng với dòng tín hiệu
điện.
Khoa điện tử viễn thông Trường CĐ Bách nghệ Tây Hà
2
.n
th
.s
0
=
(Ds
0
)/τ
ph
=
(1/
τ
ph
)(vgs
0
/n) (3)
Do s
0
/n là hiệu suất lượng tử nội, phương trình (3) cho thấy rằng
ω
r
phụ
thuộc vào
thời
gian sống của photon và phụ thuộc vào độ lợi (cũng như
công suất) của laser. Do đó, phương
trình
(3) có thể viết lại như
D
5 ELED
0 I(mA)
I
th
100
200
Hình 2.11. Đặc tuyến P-I của 3 loại nguồn quang: SLED, ELED và
Laser.
Đặc tuyến P-I của 3 loại nguồn quang SLED, ELED và Laser trên hình 9
cho
thấy:
- Laser chỉ hoạt động ở chế độ phát xạ kích thích khi dòng điện kích
thích lớn hơn
dòng
điện ngưỡng
I
th
.
- So với LED, Laser có công suất phát quang lớn hơn với cùng một dòng
điện kích
thích
(với điều kiện
I>I
th
(mW)10
5
0
Bài Tiểu Luận - 22 - Nguồn quang và các mạch phát quang
Hình 2.12 – Phụ thuộc của laser vào dòng điện
Khi kích thích bằng dòng điện nhỏ thì điôt laze hoạt động ở chế độ phát xạ tự phát
và vì vậy nó phát ra công suất thấp. Khi kích thích bằng dòng điện lớn thì điôt
laze hoạt động ở chế độ kích thích nên công suất quang tăng nhanh tương ứng
theo dòng.
+ Dòng điện ngưỡng của LD thay đổi theo nhiệt độ. Đối với những điôt laze cũ thì
dòng điện ngưỡng có giá trị 50mA÷100mA. Đối với những điôt laze loại mới thì
dòng điện ngưỡng có giá trị 10mA÷20mA.
+ Dòng điện kích thích: từ vài chục đến vài trăm mA.
+ Điện áp sụt trên điôt laze từ 1,5V÷2,5V.
2.2.2.3. Góc phát
quang:
Công suất ánh sáng do nguồn quang phát ra cực đại ở trục phát và giảm
dần theo góc
hợp
với trục. Góc phát quang được xác định ở mức công suất
quang giảm một nữa (3dB) so với
mức
cực đại (hình
25)
Góc phát quang của ELED chỉ có dạng Lambertian theo hướng song
song với lớp tích
cực
(2θ=120
o
). Ở hướng vuông góc với lớp tích cực, góc phát
quang giảm đi chỉ còn 30
o
. Như
vậy, góc
phát quang của ELED nhỏ hơn so với
SLED.
Ánh sáng laser phát ra không có dạng Lambertian. Thay vào đó, mặt
bao góc phát
quang
của Laser có mặt nón có đáy hình elip
với:
- Góc theo phương ngang với lớp tích cực:
10
o
- Góc theo phương vuông góc với lớp tích cực:
30
o
So với LED, Laser có góc phát quang nhỏ, đồng thời công suất phát
quang lớn, do đó
mật
độ năng lượng ánh sáng do laser phát ra lớn rất nhiều so
với LED. Năng lượng ánh sáng được
tập
trung. Vì vậy, cường độ ánh sáng do
quang
- Vị trí tương đối giữa nguồn quang và sợi
quang
- Bước sóng ánh
sáng
Hình 2.14. Ghép ánh sáng từ nguồn quang vào trong sợi
quang
Hiệu suất ghép quang của một số loại nguồn
quang:
- SLED:
1-5%
- ELED:
5-15%
- Laser: + 60% đối với sợi quang đơn mode
(SMF)
+ 90% đối với sợi quang đa mode
(MMF)
So sánh hiệu suất ghép quang giữa SLED và ELED, ta thấy rằng, dù
SLED có công
suất
phát quang lớn hơn so với ELED nhưng do hiệu suất
ghép quang thấp nên công suất ánh
sáng
thực sự có ích (công suất ánh sáng
truyền trong sợi quang) thấp hơn so với
ELED.
2.2.2.5Độ rộng phổ:
• Dạng phổ phát xạ của điôt laze là sự tổng hợp đặc tuyến của đặc tuyến khuyếch đại
do bề mặt rộng khe năng lượng thay đổi và đặc tuyến chọn lọc của hốc cộng hưởng
quang phụ thuộc vào chiều dài hốc.
λ
0
λ
∆λ=1-
4nm
-3
0
P [dB]
(v
)