Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ФОЗ_заочка / Лекція 3.docx
Скачиваний:
32
Добавлен:
19.02.2016
Размер:
1.11 Mб
Скачать

Лекція 3 джерела оптичного випромінювання

  1. Основні компоненти відкритих оптичних та волоконно-оптичних систем зв’язку.

  2. Джерела оптичного випромінювання.

  3. Напівпровідникові лазери на гетероструктурах(резонатор Фабрі-Перо), на квантоворозмірних структурах, з розподіленим зворотним зв’язком.

Завдання на СРС

1. Напівпровідникові світлодіоди.

2. Суперлюмінісцентні світлодіоди.

  1. Основні компоненти відкритих оптичних та волоконно – оптичних систем зв’язку

У дійсний момент число оптоелектроніх компонент ВОСП дуже велике, а коло задач, розв'язуваних ними, практично охоплює всі основні задачі інформаційної техніки: одержання, опрацювання, збереження, передачу і відтворення інформації.

Ті оптоелектроні компоненти, для роботи яких потрібно використовувати електричні джерела живлення варто розглядати як активні елементи. Вони виконують задачі формування оптичних сигналів, посилення або перетворення оптичних сигналів в електричні та електричних сигналів (або сигналів інших видів, наприклад, звукових) в оптичні, тобто приймають активну участь у процесах перетворення та опрацювання інформації.

За своїми функціональними можливостями активні оптоелектронні компоненти можна розділити на декілька груп:

  1. джерела випромінювання; підсилювачі оптичних сигналів; елементи, що перетворюють зовнішні впливи в оптичний сигнал;

  2. електрооптичні перетворювачі;

  3. перетворювачі оптичних сигналів в електричні (фотоприймачі);

  4. оптичні лінії затримки;

  5. інтегрально-оптичні запам’ятовуючі елементи;

  6. модулятори і дефлектори оптичного випромінювання і деякі інші.

Крім активних елементів існує велика група елементів, що не можуть,по суті, активно брати участь у процесі перетворення інформації, виконуючи лише ті або інші пасивні функції. До них відносяться різноманітні світловоди, лінзи, дзеркала, маски, спеціальні матриці і транспаранти і т.д. Ці елементи пере­дають оптичний сигнал від одного оптоелектроного пристрою до іншо­го, не змінюючи його спектрального та енергетичного складу (крім природного ослаблення сигналу за рахунок пасивного поглинання і розсіювання). Як правило, функцію пасивного елемента є заданою величиною. Очевидно, що будь-який складний пристрій крім активних елементів повинен містити ті або інші пасивні елементи.

Активними інтегрально-оптичними елементами є, насамперед, перетворювачі електричних сигналів в оптичні і перетворювачі оптичних сигналів в електричні. Перетворювачі першого роду – джерела випромінювання, до яких відносяться як джерела некогерентного типу (різноманітні лампи, електролюмінісцентні конденсатори і т.п.), так і когерентні джерела (оптичні квантові генератори ).

Другий тип перетворювачів - це фотоприймачі, що також мають фундаментальне значення в ВОСП.

При створенні різноманітних інтегрально-оптичних систем часто виникають проблема пов'язані з перетворенням оптичних сигналів, що викликаються втратами в різноманітних елементах систем. Тому набуває актуальності задача підсилення оптичних сигналів.

Оптичні підсилювачі - елементи інформаційних систем, що застосовуються для підсилення оптичних сигналів із збереженням несучої (або піднесучої) частоти, у яких використовується енергія допо­міжних джерел. Оптичні підсилювачі можуть мати найрізноманітніші характеристики і внаслідок цього виконувати різні функції. Відомі в даний час оптичні підсилювачі застосовують як для лінійного перетворення сигналу, так і в якості нелінійних елементів (інтегруючі підси­лювачі, підсилювачі з релейною характеристикою, підсилювачі, що мають характеристику з насиченням і т.п.).

Принцип дії оптичних підсилювачів різний. Є підсилювачі, у яких підсилення світлового сигналу відбувається як без перетво­рення світлової енергії в інші види енергії, так із здійсненням такого перетворення.

При використанні методів когерентного опрацювання сигналів підсилення оптичних сигналів здійснюють здебільшого оптичні квантові підсилювачі. Підсилення некогерентного світла здійснюєть­ся шляхом сполучення некогерентного джерела випромінювання і фотоприймача. Хоча такі підсилювачі і складаються з двох елементів, за функціями, що вони можуть виконувати, вони відносяться до елементарних. У загальному випадку підсилювачі оптичних сиг­налів є перетворювачами широкого призначення, що спроможні здійснювати підсилення оптичних і електричних сигналів, пере­творювати спектральний склад світлової хвилі і т.п.

Важливе значення серед оптоелектронних пристроїв мають засоби модуляції оптичного випромінювання.

Слід зазначити, що в ряді випадків джерела варто розглядати як модулятори, оскільки завжди існує можливість керувати інтенсивністю випромінювання, модулючи розмір енергії живлення цих джерел. Подібний метод модуляції відомий як модуляція за енергією живлення, або стосовно до лазерів - за накачкою. Проте дуже часто виникає необхідність у модуляції, що не залежить від джерел випромінювання. Модулятори цього типу використовуються майже у всіх інформаційних системах. Все це змушує також віднести їх до активних оптоелектронних пристроїв.

Багато з вищесказаного відноситься і до дефлекторів світла, тобто до пристроїв, що здійснюють відхилення або зсув світлового потоку. Дефлектори утворюють клас пристроїв, що розв’язують задачу переходу від одномірних сигналів до оптичних полів. Їх використання разом із модуляторами дозволяє синтезувати оптичні зображення або ж навпаки здійснювати аналіз зображень.

Перелічені пристрої дозволяють успішно розв’язувати основні задачі інформаційної техніки: збір, передачу, збереження, опрацювання і відтворення інформації.

Соседние файлы в папке ФОЗ_заочка