1

Trường Đại học Bách Khoa Hà NộiKhoa Điện tử Viễn thông

THÔNG TIN QUANG

Giáo viên hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Hoàng Hải

CHƯƠNG 3:NGUỒN QUANG TRONG THÔNG TIN QUANG

Nhóm sinh viên thực hiện: 1. Hoàng Trọng Hùng 20111515 2. Nguyễn Mạnh Hùng

20111522

2

Nội dung Giới thiệu các loại nguồn

quang trong thông tin quang (LED/LD). Tiếp giáp P-N và cấu trúc dị thể.

Điốt phát quang (LEDs). Điốt Laser.

3

Giới thiệu các loại nguồn quang trong thông tin quang (LED/LD)• Nguồn quang là thành phần chính của bộ phát

tín hiệu quang

+ kích thước nhỏ.

• LED và LD (leser diode) là nguồn quang bán dẫn được sử dụng rộng rãi với các đặc tính:

+ độ tin cậy và hiệu suất cao.

+ vùng phát xạ nhỏ tương thích với kích thước lõi sợi.+ có khả năng điều chế trực tiếp tại các tần số cao.

4

• Tuy nhiên:

+ LED phù hợp với hệ thống có cự ly ngắn,dung lượng thấp

+ LD dành cho các hệ thống có khoảng cách truyền dẫn dài và dung lượng cao.

5

Tiếp giáp P-N và cấu trúc dị thể• Tiếp giáp P-N

- Hình thành từ 2 loại bán dẫn p và n- Khi chưa đặt điện áp phân cực => các hạt tải đa số- Khuếch tán qua lớp tiếp giáp => hình thành hàng rào

thế- Trạng thái cân bằng thiết lập => vùng nghèo

6

o Khi phân cực ngược: vùng nghèo mở rộng, điện tử và lỗ trống khó gặp nhau để tái hợp phát ra ánh sáng

7

o Khi phân cực thuận: vùng nghèo hẹp lại,các lỗ trống và điện tử được bơm vào vùng nghèo dễ dàng tái hợp phát ra ánh sáng.

8

• Cấu trúc dị thể képo Gồm 3 lớp cơ bản:

-lớp bán dẫn mỏng ở giữa có Eg nhỏ (lớp tích cực)

-hai lớp p và n hai bên có Eg lớno Ưu điểm:

- giảm h-m hạt tải.- giảm h-m photon.

9

Điốt phát quang (LED)

• Cấu trúc điốt LED

o Cấu trúc dị thể képo Dựa trên cơ chế phát xạ tự pháto Ánh sáng phát ra là ánh sáng không kết hợp có độ rộng phổ

lớn (30-60nm).o Độ rộng chùm sáng phát xạ lớn => hiệu suất ghép nhỏ.

10

• LED phát mặt

11

• LED phát cạnh

12

• Các thông số đặc trưng của LED

o Phụ thuộc rất nhiều vào cấu tạo của LED.o Thông số điện:

- dòng điện hoạt động :50mA-300mA/- điện áp sụt trên LED :1,5V-2,5V.

o Công suất phát:- là công suất tổng cộng do nguồn quang phát ra.- khoảng tư 1-3mW,cao nhất có thể lên tới 10mW.

o Góc phát quang:-Góc phát quang được xác định ở mức công suất phát

quang giảm 1 nửa (3dB ) so với cực đại.o Hiệu suất ghép quang:

- được tính bằng tỷ số công suất quang ghép vào sợi quang với công suất phát quang tổng cộng của nguồn quang

- phụ thuộc kích thước vùng quang,góc phát quang,góc mở số của sợi quang.

13

14

15