Chương 3 Bài giảng Cơ sở truyền thông sợi quang nhằm giúp người học hiểu rõ các vấn đề của bộ phát quang như: Tiếp giáp dị thể kép, LED – Light Emitting Diode, Laser diode – LD, các nguồn laser bán dẫn đơn mode, bộ phát quang. | Nội dung Một số vấn đề trong thiết kế truyền TTQ đơn kênh điểm – điểm Bộ thu quang Bộ phát quang Sợi quang Tổng quan về kỹ thuật thông tin quang Chương 1 2 3 4 5 BỘ PHÁT QUANG Tiếp giáp dị thể kép LED – Light Emitting Diode Laser diode – LD Các nguồn laser bán dẫn đơn mode Bộ phát quang TIẾP GIÁP DỊ THỂ KÉP (1) Quá trình hấp thụ và phát xạ: . Xét hệ 2 mức đơn giản: có 3 quá trình cơ bản E1 E2 hf E1 E2 hf hf hf E1 E2 hf a) Quá trình hấp thụ b) Phát xạ tự phát c) Phát xạ kích thích TIẾP GIÁP DỊ THỂ KÉP (2) Tiếp giáp P-N: . Hình thành từ hai loại bán dẫn loại n và bán dẫn loại p: Khi chưa đặt điện áp phân cực Các hạt tải đa số khuyếch tán qua lớp tiếp giáp Hình thành hàng rào thế . Trạng thái cân bằng thiết lập Vùng nghèo (không có hạt tải linh động) TIẾP GIÁP DỊ THỂ KÉP (3) Tiếp giáp P-N: . Phân cực ngược: Vùng nghèo mở rộng ra, các điện tử và các lỗ trống khó gặp nhau để tái hợp phát ra ánh sáng Sử dụng trong photodiode. TIẾP GIÁP DỊ THỂ KÉP (4) Tiếp giáp P-N: . Phân cực thuận: Vùng nghèo hẹp lại hay hàng rào thế thấp xuống các điện tử và các lỗ trống được bơm vào vùng nghèo dễ dàng tái hợp phát ra ánh sáng. . Quan hệ giữa dòng chạy qua tiếp giáp và thế đặt vào: TIẾP GIÁP DỊ THỂ KÉP (5) . Cấu trúc đồng thể: các hạt tải không bị giam hãm hiệu suất phát xạ kém. . Cấu trúc dị thể kép: gồm 3 lớp cơ bản - Lớp bán dẫn mỏng ở giữa có Eg nhỏ (lớp tích cực) - Hai lớp bán dẫn p và n hai bên có Eg lớn hơn (các lớp hạn chế) . Ưu điểm: - Giam hãm hạt tải - Giam hãm photon LED (1) Cấu trúc của LED: . Cấu trúc dị thể kép . Dựa trên cơ chế phát xạ tự phát . ánh sáng phát ra là ánh sáng không kết hợp có độ rộng phổ lớn (30 - 60 nm) . Độ rộng chùm sáng phát xạ lớn Hiệu suất ghép nhỏ LED (2) Một số loại LED: . LED phát xạ mặt: LED (3) Một số loại LED: . LED phát xạ cạnh: LED (4) Đặc tính P-I của LED: . Độ đáp ứng của LED: . Đường đặc tính P-I tỉ lệ theo I, bão hoà ở dòng bơm cao. . Nhiệt độ tăng Độ đáp ứng giảm. () LED (5) Đặc tính phổ của LED: . Phổ của LED liên . | Nội dung Một số vấn đề trong thiết kế truyền TTQ đơn kênh điểm – điểm Bộ thu quang Bộ phát quang Sợi quang Tổng quan về kỹ thuật thông tin quang Chương 1 2 3 4 5 BỘ PHÁT QUANG Tiếp giáp dị thể kép LED – Light Emitting Diode Laser diode – LD Các nguồn laser bán dẫn đơn mode Bộ phát quang TIẾP GIÁP DỊ THỂ KÉP (1) Quá trình hấp thụ và phát xạ: . Xét hệ 2 mức đơn giản: có 3 quá trình cơ bản E1 E2 hf E1 E2 hf hf hf E1 E2 hf a) Quá trình hấp thụ b) Phát xạ tự phát c) Phát xạ kích thích TIẾP GIÁP DỊ THỂ KÉP (2) Tiếp giáp P-N: . Hình thành từ hai loại bán dẫn loại n và bán dẫn loại p: Khi chưa đặt điện áp phân cực Các hạt tải đa số khuyếch tán qua lớp tiếp giáp Hình thành hàng rào thế . Trạng thái cân bằng thiết lập Vùng nghèo (không có hạt tải linh động) TIẾP GIÁP DỊ THỂ KÉP (3) Tiếp giáp P-N: . Phân cực ngược: Vùng nghèo mở rộng ra, các điện tử và các lỗ trống khó gặp nhau để tái hợp phát ra ánh sáng Sử dụng trong photodiode. TIẾP GIÁP DỊ THỂ KÉP (4) Tiếp giáp P-N: . Phân cực thuận:
