6. Светоизлучающие диоды.

ЛАЗЕР ИЛИ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ ДИОД?

В качестве источников света лазер и светоизлучающий диод стоят рядом. Ни для одного из них нельзя назвать решающего преимущества: какой из них лучше, в каждом отдельном случае зависит от области применения.

Существенным фактором, конечно, является цена. Для обоих типов источников с годами она будет, естественно падать, но все же светоизлучающий диод в этом отношении имеет преимущество: он дешевле лазера со сравнимыми параметрами при высококачественной работе, столь необходимой для техники связи. Поэтому для систем местной связи, которые требуют относительно малых скоростей передачи (до 2 Мбит/с и ниже), будут всегда применяться светоизлучающие диоды и в основном совместно со световодами с относительно большой апертурой (например, с кварцевыми волокнами в пластмассовой оболочке). Таким образом можно ввести в волокно существенно большую часть излучаемого света.

Второй важный параметр светопередатчика: ширина полосы модуляции. Светоизлучающие диоды прежде всего “медлительнее” лазеров. В зависимости от конструкции имеющиеся сегодня в распоряжении типы, как правило, могут быть модулированы частотами 30 — 50 Мгц. Если же необходимо передать быстрые двоичные сигналы со скоростью свыше 30 Мбит/с, то почти всегда применяется лазер ввиду его большой световой мощности. Для него граница модуляции лежит в пределах нескольких сотен мегагерц, а иногда выше 1 ГГц. Хотя светоизлучающий диод еще не достиг границ своих возможностей (в настоящее время уже имеются отдельные типы диодов, модулируемых со скоростью 150 Мбит/с; по прогнозам до 1 Гбит/с), все же лазер имеет преимущество в виде более высокой выходной мощности.

Наконец, необходимо принять во внимание, что ширина передаваемой полосы частот ограничивается не только быстродействием самого излучающего диода. Здесь важным фактором являются также дисперсионные свойства световода. Помимо этого необходимо обратить внимание еще на одно свойство излучающего диода: большая ширина спектра излучения светоизлучающего диода в сочетании со световодом может привести к ограничению ширины передаваемой полосы частот. Это свойство может играть существенную роль, когда речь идет о том, чтобы максимально использовать высокую пропускную способность световодов, а уширение импульса из-за дисперсии материала допускать в минимальных пределах.

7. Основные законы магнитных цепей.

Магнитной цепью называется совокупность ферромагнитных деталей и немагнитных промежутков между ними, через которые замыкается магнитный поток, создаваемый магнитодвижущей силой катушки или постоянного магнита.

Закон полного тока. Сумма магнитодвижущих сил, действующих в замкнутом контуре равна полному току, охватываемому этим контуром

(2)

Закон Ома. Магнитный поток Ф равен разности магнитных потенциалов на каком-либо участке магнитной цепи, помноженной на магнитную проводимость этого участка

(2.1)

Магнитное сопротивление участка магнитной цепи из ферромагнитного материала равно

(2.2), (2.3)

Максимальное значение магнитной проницаемости имеет место при средних величинах индукции.

В слабых и сильных полях магнитное сопротивление материала резко возрастает. Изменение магнитного сопротивления от величины индукции сильно затрудняет решение как прямой так и обратной задачи.

Первый закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма магнитных потоков в узле магнитной цепи равняется нулю

(2.4)

Второй закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма падений магнитного потенциала в замкнутом контуре магнитной цепи равна алгебраической сумме м.д.с., действующих в этом контуре при постоянном магнитном потоке Ф = const.

(2.5)