Yarimutkazgi chdiodla r

YOD larning tavsiflari. YOrug‘lik diodlarining xususiyatlari ularni ishlatish nuqtai nazaridan nurlanishni to‘lqin uzunligi λ, nurlanish spektrini kengligi Δλ, nurlanish quvvati R, noasosiy zaryad tashuvchilarning yashash vaqti t va nurlanish quvvatining yo‘nalganlik diagrammasi Ө bilan xarakterlanadi. Tuzilishi va ishlab chiqaruvchilarga bog‘liq holda nurlantiruvchi yuzali (sirtdan nurlantiruvchi) YOD larning nurlanish quvvati I_i injeksiya tokining 100...200 mA qiymatida bir nechadan 100 mVt oraliqgacha ÿzgaradi. Nurlantiruvchi kesimli (yonidan nurlantiruvchi) YOD larda nurlanish quvvati 1...3 mVt ga teng.

7.6-rasmda nurlantiruvchi yuzali (sirtdan nurlantiruvchi) va nurlantiruvchi kesimli (yonidan nurlantiruvchi) YOD ni nurlanish spektri berilgan. Nurlantiruvchi yuzali (sirtdan nurlantiruvchi) YOD da λ=0,85 mkm da nurlanish spektri kengligi Δλ=40 nm ga, nurlantiruvchi kesimli YOD da λ=1,3 mkm da nurlanish spektri kengligi Δλ=90 nm ga teng.

7.6-rasm. Nurlantiruvchi yuzali (sirtdan nurlantiruvchi) va nurlantiruvchi kesimli (yonidan nurlantiruvchi) YOD ning nurlanish spektrlari.

Aloqa tizimlarida YOD qÿllaniganda faqatgina injeksiya toki I_i ni ÿzgartirish yordami bilan nurlanish intensivligining tÿgri modulyasiyasi ishlatiladi. Injeksiya tokining sinusoidal ÿzgarishda optik signalning ÿzgaruvchan tashkil etuvchisi quyidagi kÿrinishga ega bÿladi:

R=h·n·η_ichki· I_i /e^(1+jwt), (7.2)

bu erda η_ichki – ichki kvant samaradorligi; t-noasosiy zaryad tashuvchilarning yashash vaqti. t qiymati quyidagicha aniqlanadi:

1/t=1/t_n+1/t_n-_siz,

bu erda t_n va t_n-siz mos ravishda nurlanishli va nurlanishsiz ÿtishlar bilan aniqlanadigan, noasosiy zaryad tashuvchilarning yashash vaqti.

Materialning ichki kvant samaradorligi quyidagi ifoda orqali aniqlanadi:

(7.3)

7.7-rasm. YOD uchun nurlanish quvvatining chastotaga bog‘liqligi:

1-nurlantiruvchi yuzali (sirtdan nurlantiruvchi) YOD uchun; 2-nurlantiruvchi kesimli (yonidan nurlantiruvchi) YOD uchun.

7.7–rasmda ko‘rsatilgan, nurlanish quvvatining modulyasiya chastotasiga bog‘liqligini qo‘llagan xolda, nurlanish chastotasining maksimal qiymatini aniqlaymiz.

7.7–rasmda ko‘rsatilgandek, nurlanish quvvati n_max gacha doimiy hisoblanadi (taxminan 25 MGs gacha) va n_max=1/(2πτ) yoki

n_max=1/τ

sifatida aniqlaydi.

n_max dan yuqori chastotalarda nurlanish manbaining samaradorligi kamayadi. τ qiymatni kamayishi chegaraviy chastotaning ortishiga olib keladi. Lekin nurlanishsiz rekombinatsiyalarda yashash vaqti - τ_n-siz ning kamayishi hisobigam ni kamayishi, yuqori chastotalarda optik quvvatning ortishiga olib kelmaydi chunki madomiki, ichki kvant samaradorlik kamayadi. Buni (7.5) dan aniqlash mumkin, chunki

n_max=1/(2pτ)=1/(2p·η_ichki· τ_n).

Imkon qadar nurlanishlarda yashash vaqti τ_n ni kamaytirish kerak. Bunda quyi chastota modulyasiyasidagi kvant samaradorligi kabi yuqori chastota chegarasi ham ortib boradi. Legirlash darajasini oshirish va injeksiya sathini oshirish yo‘li bilan τ_n qiymatini kamaytirish mumkin. Demak, ikki tomonlama chegarali geterotuzilishili IGT nurlantiruvchi kesimli (yonidan nurlantiruvchi) YOD da samaradorlikni kamaytirmasdan 4 marta katta modulyasiya polosasini (100 MGs) olish mumkin (7.7–rasm).

SHu tarzda, YOD lar analog uzatish tizimlarining hamma chiziqli signallari bilan modulyasiyalanishi mumkin.

YOD ni eng muhim parametrlari bu uning ishonchliligi va xizmat qilish muddatlaridir. YOrug‘lik diodlaridan uzoq vaqt foydalanish natijasida nurlanish quvvati kamayadi. Xarorat 10-20⁰ S ga oshsa, xizmat muddati ikki barobar qisqaradi. Aloqa tizimlarida foydalanish uchun xizmat muddati er aloqa liniyalari uchun 10⁵ soatni va suv osti aloqa liniyalari uchun 10⁶ soatni tashkil etishi kerak.

YArim o‘tkazgich YOD lar kichik kirish qarshilikli asbob hisoblanadi va katta tok sarflayd, shuning uchun ularni qo‘zg‘atish uchun, katta tok va talab etiladigan chiziqlilikni ta’minlovchi, kichik omli tranzistorlarni qo‘llanishi kerak. 7.8 – rasmda YOD larni tranzistorlarning kollektor zanjiriga ulash mumkin bo‘lgan sxemalardan biri keltirilgan.

7.8-rasm. YOD ni tranzistorning kollektor zanjiriga ulash sxemasi

7.8 – rasm. YOD ni tranzistorning kollektor zanjiriga ulash sxemasi. Modulyasiyalaydigan signal tranzistor bazasiga tushadi va kollektor tokini boshqaradi. Kollektor toki bir vaqtda yorug‘lik diodining injeksiya toki hisoblanadi. R1 va R2 qarshiliklar yordamida yorug‘lik diodi orqali oqib o‘tadigan, boshlang‘ich tokning kerakli qiymatini tanlash mumkin. Modulyasiyaning real sxemalari, qoida bo‘yicha, stabillashtirish rejimi zanjiri va teskari aloqa zanjirlarini ulaydi. U YOD larning vatt amper tavsiflarining nochiziqliligini kamaytiradi.

YOD lar uchta tiniqlik oynalari 850, 1310 va 1550 nm da ishlatish uchun ishlab chiqariladi. Lekin, ular ko‘proq 850 va 1310 nm da qo‘llaniladi. YOD larni ishlab chiqarish lazer diodlariga qaraganda arzon.

Tuzilishininig taqqosiy soddaligi, yuqori ishonchliligi va nurlanish tavsiflarining temperaturaga kuchsiz bog‘liqligi, nurlanish spektrining kengligi (60 nm gacha), nurlantiruvchi chastota oralig‘ining torligi (100-200 MGs) va tezkor emasligi sababli YOD lar asosan past tezlikli tizimlarda axborotlarni yaqin masofaga uzatishda qo‘llaniladi.

YOD larning asosiy parametrlarining ÿrtacha qiymatlari 7.2-jadvalda berilgan

7.2-jadval

YOD larning asosiy parametrlari

Parametrlari	Birligi	850 nm	1310 nm	1310 nm	1550nm
Nurlanish liniyasining kengligi	nm	40	50	40	60
CHiqishdagi quvvat	mkVt	50	60	20	40
Optik tola ÿzagining diametri	mkm	50	50	9	9
Sonli apertura	b/r	0,2	0,2	0,16	0,16