ustify">
2. Світловипромінюючі елементи у вимірювальних джерелах оптичного випромінювання .1 Загальні відомості
Основним елементом вимірювального джерела оптичного випромінювання є светоизлучающий елемент. В сучасних вимірювальних джерелах оптичного випромінювання для оптичних систем зв'язку використовуються два типи світловипромінюючих елементів:
лазерні діоди (LD);
світлодіоди (LED).
Базовими матеріалами для виготовлення таких джерел випромінювання є наступні матеріали:
арсенід галію GaAs;
фосфід індію InP;
трьох і чотирьохкомпонентні з'єднання на їх основі - GaAlAs (арсенід галію і алюмінію), GaInAsP (фосфід галію індію та арсеніду), InGaAs (арсенід індію та Галія).
Лазерні джерела (LD) і світлодіодні джерела (LED)
відрізняються, головним чином, характеристикою добротності джерела - шириною смуги випромінювання. Лазерні джерела мають високу добротність і вузьку смугу випромінювання (порядку 0,1 - 4 нм, світлодіодні джерела мають низьку добротність і широку смугу випромінювання (порядку 50 - 200 нм).
На малюнку зображена класифікація сучасних джерел оптичного випромінювання використовуються в оптичних системах зв'язку.
Малюнок 10 Класифікація джерел оптичного випромінювання в оптичних системах зв'язку
2.2 Світлодіодні джерела оптичного випромінювання
Принцип дії світлодіодних джерел оптичного випромінювання (світлодіодів LED) заснований на явищі електролюмінесценції, тобто випромінювання світла деякими матеріалами під дією електричного поля. Випромінювання фотонів забезпечується инжекционной Електролюмінесценція.
Найпростіша схема pn-переходу в кристалі напівпровідника наведена на рис. Носії електричного заряду (електрони і дірки) можуть переміщатися в напівпровіднику під дією електричного або магнітного полів.
На малюнку 11 показана область напівпровідника n - типу, електричний струм у якій проводиться негативно зарядженими частками (електронами);
Інша область - це область p-типу , електричний струм в якій проводиться позитивно зарядженими частками (дірками);
Без зовнішнього електричного поля в pn переході носії p-області (дірки) дифундують (переміщаються) в n-область, заряджаючи її позитивно. Носії n-області (електрони) дифундують у p-область, створюючи в ній негативний заряд. Така зустрічна дифузія буде тривати до тих пір, поки виникає електричне поле U 0 не зупинить подальше збільшення дифузійного струму.
У площині контакту pn переходу виникає різниця потенціалів - потенційний бар'єр eU 0, перешкоджає дифузії електронів в р-область і дірок в n-область.
Малюнок 11 Схема pn-переходу і його енергетична діаграма
Для практичного застосування використовують більш складні конструкції pn переходів, які отримали назву гетеропереходи Гетероперехі...
