1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang

33 40 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nguồn Quang Trong Hệ Thống Thông Tin Quang
Tác giả Vũ Việt Cường, Lờ Quý Hà, Nguyễn Tiến Lợi, Nguyễn Tiến Phỳ, Vũ Tuấn Đạt, Phạm Văn Đắc, Thỏi Nguyờn
Trường học Đại Học Thái Nguyên
Chuyên ngành Công Nghệ Thông Tin Và Truyền Thông
Thể loại báo cáo tiểu luận
Năm xuất bản 2013
Thành phố Thái Nguyên
Định dạng
Số trang 33
Dung lượng 1,01 MB

Nội dung

Báo cáo- 1- Nguồn quang hệ thống thông tin quang ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYÊN THÔNG - - BÁO CÁO TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU: “Nguồn quang hệ thống thông tin quang” Nhóm thực hiê ̣n: Vũ Việt Cường Lê Quý Hà Nguyễn Tiến Lợi Nguyễn Tiến Phú Vũ Tuấn Đạt Phạm Văn Đắc Thái Nguyên, tháng năm 2013 Nhóm Báo cáo- 2- Nguồn quang hệ thống thông tin quang Nội dung LỜI NÓI ĐẦU Chương GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN PHÁT QUANG TRONG THÔNG TIN QUANG .5 1.1 Các dải lượng 1.1.1 Quá trình hấp thụ lượng Photon bị nguyên tử hấpthụ, nguyên tử nhảy từ E1 lên E2 coi trạng thái kích thích .7 1.1.2 Quá trình phát xạ 1.2 Nguồn quang bán dẫn (Semiconductor Light Source) .7 Chương 12 NGUỒN QUANG 12 2.1 Nguồn phát quang LED: 12 2.1.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động LED: .12 2.1.2 Cấu trúc đặc tính LED sử dụng thông tin quang 13 2.1.3 Mạch phát quang dùng LED 18 2.2.Nguồn phát LASER 20 2.2.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Laser .20 2.2.2.Các đặc tính kĩ thuật Laser Diode: 23 2.2.3 Mạch phát quang dùng Lazer Diode 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 Nhóm Báo cáo- 3- Nguồn quang hệ thống thông tin quang LỜI NĨI ĐẦU Trong xu phát triển khơng ngừng khoa học kỹ thuật, mạng Internet ngày phát triển trở thành phần thiếu hoạt động đời sống người Các dịch vụ mạng Internet ngày đa dạng phong phú đáp ứng kịp thời yêu cầu đòi hỏi ngày cao người sử dụng Có kết mạng Internet sử dụng cáp sợi quang vào việc truyền tải liệu Với tính ưu việt cáp sợi quang, với công nghệ đại, vật liệu chế tạo từ silica (rẻ, dễ kiếm) dây truyền sản xuất đại trà kéo theo giá thành cáp sợi quang ngày rẻ nhiều so với trước Có thể nói việc sử dụng cáp sợi quang vào viễn thơng nói chung mạng Internet nói riêng tạo nên cách mạng làm thay đổi lớn mạng viễn thông Với việc phát triển thông tin quang, mạch phát quang thông tin phần quan trọng, ảnh hưởng đến nguồn phát thiết bị viễn thơng.Nhờ có hệ thống mà thiết bị thơng tin quang hoạt động từ biến đổi thành tín hiệu điện, kĩ thuật tín hiệu điện mã hóa, điều chế, lượng tử vv sử dụng giai đoạn trước biến đổi lại thành tín hiệu quang làm cho chất lượng, dung lượng đường truyền bảo mật đường truyền đảm bảo Trong q trình học tập tìm hiểu mơn thơng tin quang, bảo thầy cô giáo giúp đỡ bạn bè lớp, chúng em có kiến thức hiểu biết hệ thống thông tin quang Với kiến thức học chúng em xin trình bày viết ngắn gọn “nguồn quang hệ thống thơng tin quang” Nhóm Bài Tiểu Luận -4- Nguồn quang mạch phát quang Chương GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN PHÁT QUANG TRONG THÔNG TIN QUANG Thiết bị phát quang có chức biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang phát tín hiệu quang vào sợi quang để thực truyền dẫn thông tin Thành phần chủ yếu nguồn phát quang, có loại: Điốt phát quang LED Light-emitting diode Điốt laze bán dẫnLD Laser Diode Hình 1.1 Mơ tả thiết bị phát quang 1.1 Các dải lượng Electron tồn mức lượng riêng biệt nguyên tử Các mức lượng tương ứng với quỹ đạo riêng biệt electron xung quanh hạt bên ngồi có mức lượng cao electron phía trong.Electron có tác động vật lý hay hóa học từ bên ngồi, hạt electron nhảy tử mức lượng thấp lên mức lượng cao hay ngược lại Theo giả thuyết Albert Einstein , trình sinh hay hấp thụ tia sáng Æ Bước sóng tia sáng phụ thuộc vào chênh lệch lượng mức Bài Tiểu Luận -5- Nguồn quang mạch phát quang Hình 1.2 Mô tả mức lượng Bài Tiểu Luận -6- Nguồn quang mạch phát quang 1.1.1 Quá trình hấp thụ lượng Photon bị nguyên tử hấpthụ, nguyên tử nhảy từ E1 lên E2 coi trạng thái kích thích Hình 1.3 Mơ tả trình hấp thụ 1.1.2 Quá trình phát xạ Các nguyên tử mức E2 thường có xu hướng quay mức E1, phát photon Quá trình phát xạ tự phát: Photon phát có hướng ngẫu nhiên khơng có quan hệ pha chúng Q trình phát xạ kích thích: Khi có photon đập vào nguyên tử trạng thái kích thích → phát photon có tần số pha theo photon tín hiệu ánh sáng tới Hình 1.4 Mơ tả q trình phát xạ 1.2 Nguồn quang bán dẫn (Semiconductor Light Source) Bài Tiểu Luận -7- Nguồn quang mạch phát quang Nguồn quang linh kiện biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu ánh sáng có cơng suất tỷ lệ với dịng điện chạy qua Có hai loại nguồn quang sử dụng thông tin quang:  Diode phát quang LED (Light Emitting Diode)  Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) Các yêu cầu nguồn quang sử dụng hệ thống thơng tin quang :  Có kích thuớc nhỏ tương ứng với sợi quang để ghép ánh sáng vào sợi quang Lý tưởng, ánh sáng ngõ nguồn quang phải có tính định hướng cao  Thu nhận tín hiệu điện ngõ vào cách xác để giảm méo dạng nhiễu lên tín hiệu Lý tưởng, nguồn quang phải tuyến tính  Phát ánh sáng có bước sóng phù hợp với vùng bước sóng mà sợi quang có suy hao thấp tán sắc thấp, đồng thời linh kiện thu quang hoạt động hiệu bước sóng  Có khả điều chế tín hiệu cách đơn giản (ví dụ điều chế trực tiếp) dải tần rộng trải dài từ tần số âm tới dải tần gigahezt  Hiệu suất ghép quang tốt để giảm suy hao ghép từ nguồn quang vào sợi quang  Độ rộng phổ hẹp để giảm tán sắc sợi quang  Duy trì mức cơng suất ngõ ổn định không bị ảnh hưởng nhiều yếu tố mơi trường bên ngồi  Giá thành thấp có độ tin cậy cao để cạnh tranh với kỹ thuật truyền dẫn khác Loại nguồn quang sử dụng thông tin quang loại nguồn quang bán dẫn đáp ứng yêu cầu Vì vậy, cấu tạo nguyên lý hoạt động nguồn quang (cũng linh kiện thu quang) trình bày phần nguồn quang bán dẫn Tuy nhiên, chất bán dẫn sử dụng để chế tạo nguồn quang thơng tin quang Để sử dụng thông tin quang, chất Bài Tiểu Luận -8- Nguồn quang mạch phát quang bán dẫn cần phải có dải cấm lượng trực tiếp độ rộng dải cấm lượng phù hợp cho tạo ánh sáng có bước sóng nằm vùng bước sóng hoạt động thơng tin quang Khi xảy q trình phát xạ ánh sáng, lượng photon phát xạ với độ chênh lệch lượng điện tử vùng dẫn vùng hóa trị Do đó, lượng photon: Eph = hc/λ = Eg với Eg độ chênh lệch lượng điện tử vùng dẫn vùng hóa trị Khi đó, ánh sáng phát xạ có bước sóng: λ = h.c/Eg Do loại vật liệu khác có phân bố vùng lượng khác nên nói bước sóng ánh sáng nguồn quang phát phụ thuộc vào vật liệu chế tạo nguồn quang Trong thông tin quang, ánh sáng sử dụng cửa sổ bước sóng 850nm, 1300nm 1550nm nên vật liệu bán dẫn sử dụng để chế tạo nguồn quang phải có dải cấm lượng vùng dẫn vùng hóa trị phù hợp với cửa sổ bước sóng hoạt động Hình 1.5 (a) Dải cấm lượng trực tiếp (b).Dải cấm lượng gián tiếp Bài Tiểu Luận -9- Nguồn quang mạch phát quang Hình 1.5 biểu diễn mối quan hệ lượng động lượng (hay vector sóng) điện tử vùng dẫn vùng hóa trị hai loại bán dẫn có dải cấm trực tiếp (hình 1.5a) dải cấm gián tiếp (hình 1.5b) Qua cho thấy:  Đối với dải cấm trực tiếp, phần đáy (có lượng thấp) vùng dẫn nằm đối diện với phần đỉnh (có lượng cao) vùng hóa trị Do đó, điện tử hai vùng có động lượng  Đối với dải cấm gián tiếp, phần đáy (có lượng thấp) vùng dẫn nằm cách xa so với phần đỉnh (có lượng cao) vùng hóa trị Do đó, điện tử hai vùng có động lượng khơng nhau Điều kiện để q trình phát xạ photon xảy hiệu bán dẫn xảy phát xạ photon, động lượng (hay vector sóng) điện tử (nằm vùng dẫn) phải động lượng lỗ trống (nằm vùng hóa trị) [1], [3] Khi đó, động lượng điện tử bảo tịan Như thấy rằng, điều kiện bảo tòan động lượng xảy trình biến đổi quang điện đạt với chất bán dẫn có dải cấm trực tiếp Khi đó, lượng phát điện tử chuyển từ trạng thái lượng cao (vùng dẫn) sang trạng thái lượng thấp (vùng hóa trị) tạo photon Với hiệu suất phát xạ ánh sáng (phát xạ tự phát phát xạ kích thích) lớn, chất bán dẫn có dải cấm trực tiếp tạo nguồn quang có cơng suất phát quang lớn, hiệu Ngược lại, chất bán dẫn có dải cấm lượng gián tiếp, lượng tạo trình chuyển trạng thái lượng điện tử phát dạng phonon, khơng phát xạ (nonradiation) Năng lượng lượng nhiệt hay dao động phân tử Như vậy, chất bán dẫn sử dụng để chế tạo nguồn quang cần phải có: dải cấm trực tiếp lượng chênh lệch vùng dẫn vùng hóa trị phải phù hợp để tạo bước sóng nằm cửa sổ bước sóng hoạt động thông tin quang Thực tế cho thấy rằng, bán dẫn thơng thường thuộc nhóm IV Si, Ge, … không thỏa hai điều kiện Vật liệu bán dẫn dùng để chế tạo nguồn quang thông tin quang tạo cách kết hợp vật liệu nhóm III (Ga, Al, …) nhóm V (As, P, In, …) GaP, GaAsP, AlGaAs, GaAs, InP, InGaAsP … Bài Tiểu Luận - 10 - Nguồn quang mạch phát quang InGaAsP GaAs/InP AlGaAs GaAsP GaAs 0,5 0,6 0,7 0,85 1,0 1,3 1,55 λ(μm) Hình 1.6 Bước sóng ánh sáng phát xạ số loại bán dẫn nhóm III kết hợp với nhóm V Hình 1.6 cho thấy: để tạo nguồn quang có bước sóng 850nm người ta sử dụng bán dẫn AlGaAs, GaAs hay InP Bán dẫn InGaAsP sử dụng để chế tạo nguồn quang phát ánh sáng cửa sổ bước sóng 1300nm 1550nm Giá trị bước sóng thay đổi cách thay đổi tỷ lệ chất kết hợp bán dẫn In1-xGaxAs1-yPy Bài Tiểu Luận - 19 - Nguồn quang mạch phát quang +V R1 RC NAND VS t LED R2 Hình 2.8 Mạch phát quang dùng LED với tín hiệu điều chế tín hiệu số Cho tín hiệu điều chế Vs tín hiệu số vào mạch điện, tín hiệu V s có hai mức giá trị mức (mức cao) mức (mức thấp): Khi Vs = 0, sau Vs qua cổng NAND Vs = (mức cao) làm cho tranzitor thơng, dịng điện qua tranzitor mà khơng có dịng qua LED làm cho LED tắt, khơng phát tín hiệu quang cơng suất phát LED cực tiểu Khi Vs = 1, sau Vs qua cổng NAND Vs = (mức thấp) làm cho tranzitor tắt, khơng có dịng qua tranzitor có dịng điện qua LED, làm cho LED sáng, phát tín hiệu quang với công suất phát LED cực đại 2.2.Nguồn phát LASER (LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION) 2.2.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Laser Về bản, cấu tạo laser có đặc điểm sau:  Cấu trúc nhiều lớp bán dẫn p, n  Ánh sáng phát giữ lớp tích cực (active layer) Bài Tiểu Luận - 20 - Nguồn quang mạch phát quang  Lớp tích cực mỏng, làm vật liệu có chiết suất lớn kẹp hai lớp P N có chiết suất nhỏ Cấu trúc tạo thành ống dẫn sóng  Ánh sáng laser phát phía cạnh, giống LED phát xạ cạnh (ELED)  Ở hai đầu lớp tích cực hai lớp phản xạ với hệ số phản xạ R Ith)  SLED có cơng suất phát quang lớn ELED với dịng điện kích thích Tuy nhiên, điều chưa định ánh sáng truyền sợi quang loại nguồn quang phát lớn cịn phụ thuộc vào hiệu suất ghép quang  Yêu cầu nguồn quang lý tưởng đặc tuyến P-I phải đường thẳng, tức cơng suất phát quang dịng điện kích thích phải có quan hệ tuyến tính Khi đó, tín hiệu ánh sáng nguồn quang tạo không bị méo dạng so với tín hiệu điện Tuy nhiên, thực tế tuyến tính đặc tuyến P-I xảy tương đối khoảng dòng điện kích thích  Thơng số điện: P (mW) 10 LASER LED 100 200 I (mA) Ngưỡng Hình 2.12 – Phụ thuộc laser vào dòng điện Bài Tiểu Luận - 24 - Nguồn quang mạch phát quang Khi kích thích dịng điện nhỏ điơt laze hoạt động chế độ phát xạ tự phát phát cơng suất thấp Khi kích thích dịng điện lớn điơt laze hoạt động chế độ kích thích nên cơng suất quang tăng nhanh tương ứng theo dòng Dòng điện ngưỡng LD thay đổi theo nhiệt độ Đối với điôt laze cũ dịng điện ngưỡng có giá trị 50m100mA Đối với điơt laze loại dịng điện ngưỡng có giá trị 10m20mA.Dịng điện kích thích từ vài chục đến vài trăm mA.Điện áp sụt điôt laze từ 1,5V÷2,5V  Góc phát quang: Cơng suất ánh sáng nguồn quang phát cực đại trục phát giảm dần theo góc hợp với trục Góc phát quang xác định mức công suất quang giảm (3dB) so với mức cực đại SLED LASER ELED Hình 2.13: Góc phát quang SLED, ELED Laser [1],[6] Hình 2.13 cho thấy, SLED phát ánh sáng có dạng Lambertian, nghĩa phân bố cơng suất phát quang có dạng: Bài Tiểu Luận - 25 - Nguồn quang mạch phát quang P = P0.cosθ với θ góc hướng quan sát trục vng góc với mặt phát xạ Như vậy, mức công suất đỉnh đạt với θ=60o Mặt bao góc phát quang SLED có dạng hình nón 120o Góc phát quang ELED có dạng Lambertian theo hướng song song với lớp tích cực (2θ=120o) Ở hướng vng góc với lớp tích cực, góc phát quang giảm cịn 30o Như vậy, góc phát quang ELED nhỏ so với SLED Ánh sáng laser phát khơng có dạng Lambertian Thay vào đó, mặt bao góc phát quang Laser có mặt nón có đáy hình elip với:  Góc theo phương ngang với lớp tích cực: 10o  Góc theo phương vng góc với lớp tích cực: 30o So với LED, Laser có góc phát quang nhỏ, đồng thời cơng suất phát quang lớn, mật độ lượng ánh sáng laser phát lớn nhiều so với LED Năng lượng ánh sáng tập trung Vì vậy, cường độ ánh sáng laser phát mạnh gây hại mắt Do đó, cảnh báo nguy hiểm ánh sáng laser phải thực thiết bị quang có nguồn phát laser  Hiệu suất ghép quang: Hiệu suất ghép quang tỷ số công suất quang ghép vào sợi quang Popt công suất phát quang nguồn quang Ps η = opt Ps P Hiệu suất ghép quang phụ thuộc vào :  Kích thước vùng phát quang  Góc phát quang nguồn quang  Góc thu nhận (hay NA) sợi quang  Vị trí tương đối nguồn quang sợi quang  Bước sóng ánh sáng Bài Tiểu Luận - 26 - Nguồn quang mạch phát quang Hình 2.14 Ghép ánh sáng từ nguồn quang vào sợi quang Hiệu suất ghép quang số loại nguồn quang:  SLED: 1-5%  ELED: 5-15%  Laser: + 60% sợi quang đơn mode (SMF)  90% sợi quang đa mode (MMF) So sánh hiệu suất ghép quang SLED ELED, ta thấy rằng, dù SLED có cơng suất phát quang lớn so với ELED hiệu suất ghép quang thấp nên cơng suất ánh sáng thực có ích (công suất ánh sáng truyền sợi quang) thấp so với ELED  Độ rộng phổ:  Dạng phổ phát xạ điôt laze tổng hợp đặc tuyến đặc tuyến khuyếch đại bề mặt rộng khe lượng thay đổi đặc tuyến chọn lọc hốc cộng hưởng quang phụ thuộc vào chiều dài hốc  Phổ phát xạ điôt laze hẹp so với LED, khoảng 1nm÷4nm  Dạng phổ gồm nhiều vạch rời rạc nên gọi phổ hẹp để giảm tán sắc chất liệu sử dụng bước sóng 1550nm Phổ phát xạ điơt laze thực tế có dạng hình vẽ sau: Bài Tiểu Luận - 27 - Nguồn quang mạch phát quang λ Hình2.15 - Độ rộng phổ phát xạ lazer  Nhiễu Laser: Nhiễu laser xảy tín hiệu quang phát khơng ổn định cơng suất phát quang, bước sóng phát quang Nguyên nhân gây nhiễu là: Nhiễu lượng tử là: Nhiễu tạo ngẫu nhiên trình phát xạ photon ánh sáng Nhiễu lượng tử làm cho công suất phát quang đầu khơng ổn định Nó phụ thuộc vào:  Tần số điều chế tính hiệu quang: tần số cao ảnh hưởng lớn  Nguồn quang đa mode hay đơn mode: ảnh hưởng nhiều laser đa mode  Dòng điện phân cực: nhiễu giảm dòng điện phân cực lớn dòng ngưỡng laser Sự không ổn định nguồn quang :  Nguồn quang chất lượng suy giảm theo thời gian sử dụng  Đặc tính kỹ thuật nguồn quang thay đổi dòng điện cung cấp thay đổi Trong laser đơn mode, dòng điện tăng lên tần số ánh sáng mode phát xạ tăng lên Tần số chuyển dịch từ 100MHz-1GHz/ 1mA dịng điện kích thích Hiện tượng cịn gọi chirp Sự phản xạ ánh sáng vào nguồn quang: ánh sáng phản xạ ngược connector Do mối hàn, tán xạ Rayleigh xảy sợi quang …Tại ánh sáng phản xạ khuếch đại vùng tích cực phát xạ ngồi laser với tín hiệu quang, gây nhiễu Vì suy hao phản xạ quan trọng sợi quang ảnh hưởng đến chất lượng tuyến quang Người ta thường sử dụng cách ly quang để khắc phục nhiều Bài Tiểu Luận - 28 - Nguồn quang mạch phát quang Nhiễu thành phần: xảy nguồn quang đa mode, mode phát không ổn định Sự thay đổi nhiệt độ làm ảnh hưởng phân bố công suất mode dọc Cường độ tương đối 0,82 0,82 Bước sóng (μm) Bước sóng (μm) Hình 2.16 – Nhiễu thành phần nguồn quang đa mode 2.2.3 Mạch phát quang dùng Lazer Diode +V PD Bộ lọc thông thấp LD IB TEC T NAND VS Bộ chuyển mạch dòng t Hình 2.17 – Mạch phát quang dùng Lazer Diode Mạch phát quang dùng Lazer Diode hình 3.3 bao gồm thành phần sau: Cổng NAND cổng logic (dùng để cộng logic tín hiệu đầu vào để tạo tín hiệu đầu theo quy tắc: 0+0=0, 1+0=0, 0+1=0, 1+1=0); lọc thông thấp dùng để ổn định công suất phát Lazer tín hiệu giảm; khối điều khiển I B có chức cấp dịng định thiên cho lazer; chuyển mạch dòng mạch thực chất tranzitor làm việc giống Bài Tiểu Luận - 29 - Nguồn quang mạch phát quang khóa điện tử K; Lazer Diode (LD) dùng để phát tín hiệu quang để truyền sợi quang; PhotoDiode (PD) diode tách quang có chức thu tín hiệu quang từ LD; TEC điều khiển nhiệt điện có chức điều khiển nhiệt độ LD (trong TEC có pin nhiệt điện LD gắn bề mặt pin này); T cảm ứng nhiệt có chức phát thay đổi nhiệt độ LD Do đặc tính P – I (đặc tuyến phát xạ) LD đường gãy khúc, thực tế đường cong Vì vậy, sử dụng tín hiệu số để điều chế cường độ ánh sáng LD, mà khơng dùng tín hiệu analog (vì tín hiệu analog làm méo dạng tín hiệu phía thu) Cho tín hiệu điều chế Vs tín hiệu số vào mạch điện Tín hiệu số V s đầu vào tín hiệu nhị phân bao gồm có mức Bởi cơng suất phát LD phụ thuộc vào nhiệt độ (nhiệt độ tăng cơng suất phát giảm, ngược lại nhiệt độ giảm cơng suất phát tăng), muốn cơng suất phát LD khơng giảm nhiệt độ tăng phải dùng mạch ổn định nhiệt độ Khi nhiệt độ LD tăng cảm ứng nhiệt T nhận biết thay đổi nhiệt độ LD, thông báo thông tin nhiệt độ LD tăng cho pin nhiệt điện thơng qua dịng chiều bơm cho pin nhiệt điện theo chiều định trước Do đó, nhiệt độ LD tăng dịng bơm lớn nhiệt độ pin nhiệt điện giảm làm cho nhiệt độ LD giảm theo Khi nhiệt độ LD giảm xuống thấp dịng bơm qua pin nhiệt điện đổi chiều làm cho nhiệt độ pin lại tăng lên, đồng thời làm tăng nhiệt độ LD Tuy nhiên, mạch ổn định nhiệt độ giữ cho nhiệt độ LD thay đổi phạm vi định, mà khơng thể giữ nhiệt độ LD ổn định hồn tồn Vì mà công suất phát đầu LD thay đổi Do đó, ngồi mạch ổn định nhiệt độ cho LD cần phải sử dụng mạch ổn định công suất phát cho LD công suất phát đầu LD ổn định nhiệt độ LD thay đổi Trong mạch ổn định cơng suất phát cho LD, ta gắn sợi quang vào phía LD qua gương phản xạ R1 = 0,3 Diode tách quang PD gắn với LD qua gương phản xạ R = 0,7 Khi nhiệt độ LD tăng làm cho mức cơng suất phát LD giảm, nên phần công suất ánh sáng chiếu vào PD giảm, dẫn đến dòng tách quang giảm theo Dòng tách quang đưa vào khối điều khiển I B để làm tăng dòng định thiên cho LD Khi dòng định thiên tăng cơng suất phát LD tăng theo Và ngược lại, nhiệt độ LD giảm thấp làm cho mức cơng suất phát LD tăng, nên phần công suất ánh sáng chiếu vào PD tăng, dẫn đến dòng tách quang tăng theo Dòng tách quang Bài Tiểu Luận - 30 - Nguồn quang mạch phát quang đưa vào khối điều khiển IB để làm giảm dòng định thiên cho LD Khi dịng định thiên giảm làm cho công suất phát LD giảm theo Như vậy, công suất phát LD ổn định Ngồi ra, mạch cịn có lọc thơng thấp có chức ổn định cơng suất phát LD tín hiệu đầu vào giảm Khi tín hiệu đầu vào giảm, tín hiệu qua lọc thông thấp vào khối điều khiển IB, làm tăng dòng định thiên IB Do đó, mức cơng suất phát LD tăng theo Bài Tiểu Luận - 31 - Nguồn quang mạch phát quang TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J M Senior, Optical Fiber Communications Principles and Practice, Second edition, Prentice Hall, 1993 [2] J Gowar, Optical Communication Systems Second edition, Prentice-Hall, 1993 [3] Vũ Văn San, Hệ thống Thông Tin Quang tập 1, Nhà xuất Bưu Điện, 7-2003 [4] htpp://tailieu.vn Bài Tiểu Luận - 32 - Nguồn quang mạch phát quang NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Bài Tiểu Luận - 33 - Nguồn quang mạch phát quang ……………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………… ... viết ngắn gọn “nguồn quang hệ thống thơng tin quang? ?? Nhóm Bài Tiểu Luận -4- Nguồn quang mạch phát quang Chương GIỚI THIỆU VỀ NGUỒN PHÁT QUANG TRONG THÔNG TIN QUANG Thiết bị phát quang có chức biến... thu quang) trình bày phần nguồn quang bán dẫn Tuy nhiên, chất bán dẫn sử dụng để chế tạo nguồn quang thơng tin quang Để sử dụng thông tin quang, chất Bài Tiểu Luận -8- Nguồn quang mạch phát quang. .. thiết bị quang có nguồn phát laser  Hiệu suất ghép quang: Hiệu suất ghép quang tỷ số công suất quang ghép vào sợi quang Popt công suất phát quang nguồn quang Ps η = opt Ps P Hiệu suất ghép quang

Ngày đăng: 20/10/2021, 11:53

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1 Mô tả thiết bị phát quang - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 1.1 Mô tả thiết bị phát quang (Trang 4)
Hình 1.2. Mô tả các mức năng lượng - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 1.2. Mô tả các mức năng lượng (Trang 5)
Hình 1.3. Mô tả quá trình hấpthụ - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 1.3. Mô tả quá trình hấpthụ (Trang 6)
Hình 1.4. Mô tả quá trình phát xạ - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 1.4. Mô tả quá trình phát xạ (Trang 6)
Hình 1.5. (a). Dải cấm năng lượng trực tiếp (b).Dải cấm năng lượng gián tiếp - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 1.5. (a). Dải cấm năng lượng trực tiếp (b).Dải cấm năng lượng gián tiếp (Trang 8)
Hình 1.6. Bước sóng ánh sáng phát xạ của một số loại bán dẫn nhóm III kết hợp với nhóm V. - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 1.6. Bước sóng ánh sáng phát xạ của một số loại bán dẫn nhóm III kết hợp với nhóm V (Trang 10)
Hình 2.2. Cấu trúc LED Burrus. - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.2. Cấu trúc LED Burrus (Trang 13)
Hình 2.3. LED phát xạ cạnh (ELED). - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.3. LED phát xạ cạnh (ELED) (Trang 14)
Hình 2.4. Đặc tính –I của LED - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.4. Đặc tính –I của LED (Trang 15)
Hình 2.5 .Nguồn quang bán dẫn phát ra ánh sáng trong một khoảng bước sóng - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.5 Nguồn quang bán dẫn phát ra ánh sáng trong một khoảng bước sóng (Trang 16)
Hình 2.7. Sơ đồ khối mạch phát quang dùng LED với tín hiệu - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.7. Sơ đồ khối mạch phát quang dùng LED với tín hiệu (Trang 17)
Hình 2.6. Đặc tính phổ của LED - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.6. Đặc tính phổ của LED (Trang 17)
Hình 2.8. Mạch phát quang dùng LED với tín hiệu điều chế là tín hiệu số - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.8. Mạch phát quang dùng LED với tín hiệu điều chế là tín hiệu số (Trang 19)
Hình 2.9. Cấu trúc của laser Fabry-Per * Nguyên lý hoạt động của Laser dựa trên hai hiện tượng: - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.9. Cấu trúc của laser Fabry-Per * Nguyên lý hoạt động của Laser dựa trên hai hiện tượng: (Trang 20)
Hình 2.10. (a). Điều chế tín hiệu số và (b). Điều chế tín hiệu tương tự - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.10. (a). Điều chế tín hiệu số và (b). Điều chế tín hiệu tương tự (Trang 21)
Hình 2.11. Đặc tuyến P-I của 3 loại nguồn quang: SLED, ELED và Laser. - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.11. Đặc tuyến P-I của 3 loại nguồn quang: SLED, ELED và Laser (Trang 22)
Hình 2.12 – Phụ thuộc của laser vào dòng điện - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.12 – Phụ thuộc của laser vào dòng điện (Trang 23)
Hình 2.13: Góc phát quang của SLED, ELED và Laser [1],[6] Hình 2.13 cho thấy, SLED phát ra ánh sáng có dạng Lambertian,  nghĩa là  phân bố công suất phát quang có dạng: - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.13 Góc phát quang của SLED, ELED và Laser [1],[6] Hình 2.13 cho thấy, SLED phát ra ánh sáng có dạng Lambertian, nghĩa là phân bố công suất phát quang có dạng: (Trang 24)
Hình 2.14. Ghép ánh sáng từ nguồn quang vào trong sợi quang Hiệu suất ghép quang của một số loại nguồn quang: - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.14. Ghép ánh sáng từ nguồn quang vào trong sợi quang Hiệu suất ghép quang của một số loại nguồn quang: (Trang 26)
Hình 2.16 – Nhiễu thành phần trong nguồn quang đa mode. - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.16 – Nhiễu thành phần trong nguồn quang đa mode (Trang 28)
Hình 2.17 – Mạch phát quang dùng Lazer Diode - Nguồn quang trong hệ thống thông tin quang
Hình 2.17 – Mạch phát quang dùng Lazer Diode (Trang 28)

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN