- Đặc tính bức xạ :
Đặc tính bức xạ của LED và LD biểu diễn sự phụ thuộc vào công suất ánh sáng bức xạ vào dòng điện cung cấp
Với mode LED, công suất ánh sáng cung cấp gần nh tỷ lên tuyến tính với dòng điện. Nhng nếu dòng điện quá lớn thì do tác động của nhiệt độ, đặc tính bức xạ mất đi tuyến tính. Do đó với Diode LED không thể tăng dòng điều khiển lên qua lớn đợc.
Với Diode laser, tồn tại một dòng ngỡng, nếu dòng điều khiển còn nhỏ hơn dòng ngỡng thì LD cộng tác nh một LED, ánh sáng bức xạ ra công suất nhỏ và không kết hợp
Nếu dòng điện điều khiển lớn hơn dòng ngỡng thì công suất ánh sáng phát ra tăng tuyến tính khá nhanh. Loại Diode laser có đặc tính gãy tại dòng ngỡng Ing có chế độ công tác ổn định hơn lại có đặc tuyến liên tục :
- Dòng công suất và hiệu suất ghép
Đối với các nguồn sáng, ngời ta thờng quan tâm bởi công suất bức xạ tổng cộng và hiệu suất ghép ánh sáng vào sợi quang
Diode LED phản xạ mặt có đặc tính bức xạ không gian đều, ta coi mật độ phổ bức xạ không đổi tại mọi vị trí, không phụ thuộc vào góc, không gian cũng nh mặt phẳng bức xạ.
L = L0 = const (L : mật độ phổ bức xạ)
Cờng độ bức xạ trên một mặt phẳng có bán kính rs là :
Với góc mở của hớng bức xạ trong mặt phẳng là γ thì cờng độ trờng đợc tính là
Lờy tích phân của trờng trên không gian bức xạ hình nón, ta có công suất bức xạ tổng cộng là
Công thức ánh sáng tối đa có thể ghép vào sợi đợc tính theo công thức : Trong đó L : mật độ bức xạ
Fk : tiết diện một sợi quang AN : độ mở số của sợi
γ = 1 với sợi SI, γ = 0,5 với sợi GI
Hiệu suất ghép ánh sáng vào sợi đợc tính theo công thức
20 0 0 L .rs I = Π γ γ cos cos 2 0 0 0 I L rs I = = Π 0 2 0 r I L Ps = Πs =Π γ 2 . . . .LF AN Pin =Π k
Trong đó FLED là diện tích bức xạ của miền hoạt tính của LED
Vd: sợi CI có AN = 0,2 đờng kính ruột điều kiện 50 μm, L = 100ω thì có Pin = 125 μ ω và giả sử FLED = FF thì η = 2%
Để tăng hiệu suất ghép ánh sáng, ngời ta còn áp dụng một số biện pháp nh dùng thấu kính ghép giữa LED hoặc LD với sợi quang nh trên hình (a) hoặc thay đổi dạng đầu sợi cho có tác dụng nh thấu kính ở trong hình (b) và (c)
Thấu kính trên hình (a) có thể là một hình trụ đặt nằm ngang hoặc một quả cầu thuỷ tinh.
Nhờ các biện pháp này, ngời ta đã hội tụ đợc các tia có góc mở vào sợi thành các tia có góc mở nhỏ, để chúng chạy chéo vào trong một sợi.
Hình: các phơng pháp cải tiến điều kiện ghép. a- thấu kính trụ hoặc cầu
c- nung chảy đầu sợi quang dạng cầu