realizarea fizică a dispozitivelor...
TRANSCRIPT
![Page 1: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/1.jpg)
Curs 7
2018/2019
![Page 2: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/2.jpg)
2C/1L Optoelectronică OPTO
Minim 7 prezente curs + laborator
Curs - conf. Radu Damian ◦ an IV μE ◦ Vineri 8-11, P5 ◦ E – 70% din nota 20% test la curs, saptamana 5 – 22.03.2019 ora 10-11
◦ probleme + (2p prez. curs) + (3 teste) + (bonus activitate) ◦ toate materialele permise
Laborator – sl. Daniel Matasaru ◦ an IV μE
Marti 14-16
Joi 8-12 par/impar
◦ L – 30% din nota (+Caiet de laborator)
![Page 3: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/3.jpg)
Curs ◦ Vineri 8-11, P5
◦ 2C 3C
14*2/3≈9.33
9÷10 C
![Page 4: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/4.jpg)
http://rf-opto.etti.tuiasi.ro
Irinel Casian-Botez, "Structuri Optoelectronice", Ed. "CANOVA", Iasi 2001, ISBN 973-96099-2-9
Behzad Razavi – Design of Integrated Circuits for Optical Communications, Mc Graw Hill http://rf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/opto/
IBM - Understanding Optical Communications: on-line http://rf-opto.etti.tuiasi.ro
Radu Damian, I Casian, D Matăsaru - „Comunicatii Optice” , Indrumar de laborator, 2005
![Page 5: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/5.jpg)
0 dBm = 1 mW 3 dBm = 2 mW 5 dBm = 3 mW 10 dBm = 10 mW 20 dBm = 100 mW -3 dBm = 0.5 mW -10 dBm = 100 W -30 dBm = 1 W -60 dBm = 1 nW
0 dB = 1 + 0.1 dB = 1.023 (+2.3%) + 3 dB = 2 + 5 dB = 3 + 10 dB = 10 -3 dB = 0.5 -10 dB = 0.1 -20 dB = 0.01 -30 dB = 0.001
dB = 10 • log10 (P2 / P1) dBm = 10 • log10 (P / 1 mW)
[dBm] + [dB] = [dBm]
[dBm/Hz] + [dB] = [dBm/Hz]
[x] + [dB] = [x]
![Page 6: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/6.jpg)
in
out
P
PPierderi
in
out
P
P10log10dBPierderi
]lungime[km
B]Pierderi[ddB/kmAtenuare
dBmdBmdBPierderi inout PP
√
![Page 7: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/8.jpg)
Capitolul 4
![Page 9: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/9.jpg)
un ghid de unda dielectric ◦ miez
◦ teaca
Optical fibers
Tube
Strain relief (e.g., Kevlar)
Inner jacket
Sheath
Outer jacket
![Page 10: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/10.jpg)
Unghi de acceptanta
Apertura numerica
cACC nn sinsin 20
2
1
2
22
2
2
1
2
22 nn
n
nnnNA
ACCnNA sin0
n2 – miez n1 – teaca n2 > n1 !!
![Page 11: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/11.jpg)
Monomod
Multimod ◦ cu salt de indice
◦ cu indice gradat
![Page 12: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/12.jpg)
Cat de departe pot transmite semnalul luminos pe fibra ◦ atenuare
Cat de rapid pot transmite informația ◦ dispersie
![Page 13: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/13.jpg)
Macrocurburi ◦ utilizator, localizat, dB
Discontinuitate in fibra ◦ utilizator, localizat, dB
Microcurburi ◦ distribuit, tehnologie, dB/km
Imprastiere ◦ distribuit, tehnologie, dB/km
Absorbtie ◦ distribuit, material, dB/km
i
i dBAdBA
kmLkmdBAdBA i /
![Page 14: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/14.jpg)
Cat de departe pot transmite semnalul luminos pe fibra ◦ atenuare
Cat de rapid pot transmite informația ◦ dispersie
![Page 15: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/15.jpg)
Dispersia modala
salt de indice
indice gradat
2
2
2mod
3432 nc
NAL
c
nL
32
422
mod31634 nc
NAL
c
nL
Dispersia cromatica
12.01.0 NA
102.001.0
LDcr
3
400 -
4
S=)D(
2
mod
2 crtot
0
Δ
![Page 16: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/16.jpg)
efecte succesive se adună liniar
efecte simultane se adună pătratic
21 tot
2
mod
2 crtot
1 2
cr ,mod
![Page 17: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/17.jpg)
Capitolul 6
![Page 18: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/19.jpg)
Atenuare in fibra Atenuare datorata conectorilor Atenuare datorata splice-urilor Atenuare datorata diferentelor de apertura
numerica ◦ apare numai la trecerea de la un dispozitiv cu NA
mai mare la un dispozitiv cu NA mai mic ◦ neglijabil intre 2 fibre monomod sudate
Atenuare datorata diferentelor de diametru ◦ apare numai la trecerea de la un dispozitiv cu
diametru mai mare la un dispozitiv cu diametru mai mic
◦ bidirectional la fibre monomod sudate
![Page 20: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/20.jpg)
LDcr
3
400 -
4
S=)D(
2
2
2mod
3432 nc
NAL
c
nL
2
mod
2 crtot GHz
nsB
tot
opt
44.0
elopt BB 2
elBsGbV 2/
nsT
35.0GHzB electric,dB3
nsT
67.0
nsT
1sGbitNRZ
impulsdateviteza
i
itip
32
422
mod31634 nc
NAL
c
nL
![Page 21: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/21.jpg)
limitata de atenuare
lungimea cea mai mare la care pot face transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil ◦ cele mai mici pierderi permise
◦ atenuare distribuita maxima
]lungime[km
[dB]PierderidB/kmAtenuare D
dB/km
dBdBmdBm
dB/km
dB
max
maxmin
max
minmax
D
Lre
D A
ASP
A
PL
L[km]dB/kmAdBAdBA DLTOT
maxminmax , DAPL
de obicei problema distantei maxime limitate de atenuare se pune pentru fibre monomod
![Page 22: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/22.jpg)
limitata de viteza lungimea cea mai mare la care pot face transmisia este
obtinuta in cazul cel mai defavorabil ◦ dispersie maxima
doua cazuri in functie de cum e specificata dispersia ◦ BL [MHz⋅km] ◦ S0[ps/nm2/km], 0[nm]
2
/minmin
sGbVBel
minmin 2 elopt BB GHz
44.0ns
minmax
opttot
B
DL totmax
max
nsmaxtot
kmMHzLB
MHz
kmMHzkm
min
max
elB
LBL
![Page 23: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/23.jpg)
limitata de atenuare
limitata de viteza
lungimea cea mai mare la care pot face transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)
de obicei ◦ monomod: limita impusa de atenuare cu exceptia cazurilor in care nu se functioneaza la optim
dpdv al dispersiei
◦ multimod: limita impusa de viteza
kmmax
aL
kmmax
vL
km,kmminkm maxmaxmax
va LLL
![Page 24: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/24.jpg)
in
out
P
PPierderi
in
out
P
P10log10dBPierderi
]lungime[km
B]Pierderi[ddB/kmAtenuare
dBmdBmdBPierderi inout PP
√
![Page 25: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/25.jpg)
Sursa luminoasa: 7.7 dBm
Atenuarea fibrei: 1.16 dB/km
Puterea la iesire: 105 μW
Lungimea fibrei: ?
![Page 26: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/26.jpg)
Sursa luminoasa: 4.9 dBm
Atenuarea fibrei: 0.32 dB/km
Lungimea fibrei: 17 km
Puterea la iesire: ? [μW]
![Page 27: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/27.jpg)
Dioda electroluminescenta
Capitolul 7
![Page 28: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/29.jpg)
Lumina este generata de o recombinare radiativa dintre un electron si un gol
Recombinarea neradiativa transforma energia in caldura
Eficienta cuantica
La recombinarea radiativa
Recombinare eficienta: ◦ alegerea judicioasa a materialului ◦ concentrarea purtatorilor in zona jonctiunii
Lungimea de unda depinde de temperatura de functionare a dispozitivului: 0.6nm/°C
nrr
r
RR
R
gg
E
hchE ;
![Page 30: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/30.jpg)
eV
240.1μm;;
ggg
EE
hchE
h constanta lui Plank 6.6261·10-34 Ws2
c viteza luminii in vid 2.998·108 m/s
e sarcina electronului 1.6·10-19 C
benzi energetice: λ0, Δλ
![Page 31: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/31.jpg)
Recombinarea unei perechi electron-gol necesita conservarea "impulsului retelei" (cvasiimpuls) In Si si Ge aceasta conditie presupune aparitia unui
fonon intermediar (tranzitie indirecta) a carui energie se transforma in caldura
Majoritatea aliajelor de aluminiu Al de asemenea au tranzitie indirecta
Se utilizeaza aliaje de Ga Al As sau In Ga As P
Materialele utilizate trebuie sa fie "transparente" la lungimile de unda emise
![Page 32: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/32.jpg)
Spatierea atomilor in diferitele straturi trebuie sa fie egala (toleranta 0.1%) pentru a nu se introduce defecte mecanice la jonctiune ◦ limitare a aliajelor utilizabile
◦ aparitia defectelor
creste ineficienta (recombinari neradiative)
scade durata de viata a dispozitivului
![Page 33: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/34.jpg)
Lungimi de unda mici (spectru vizibil – 1000nm) ◦ GaP (665nm), GaAsyP1-y
◦ GaAs (900nm), Ga1-xAlxAs (AlAs – 550nm)
Lungimi de unda mari (1000÷1700nm) ◦ InxGa1-xAsyP1-y
◦ x,y concentratii relative in aliaj a materialelor corespunzatoare
◦ x,y alese din considerente privind
lungimea de unda
spatierea atomilor
Ultraviolet – Albastru: GaInN
![Page 35: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/35.jpg)
Lungimi de unda mici ◦ Ga1-xAlxAs
◦ substrat GaAs
◦ limitare pentru tranzitie directa, x<0.45
◦ Eg (in eV)
45.0,247.1424.1 xxEg
45.0,143.0125.09.1 2 xxxEg
![Page 36: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/36.jpg)
Lungimi de unda mari ◦ InxGa1-xAsyP1-y
◦ Tipic substratul este InP
Spatierea atomilor (lattice spacing) corespunzatoare InP
◦ Eg (in eV)
◦ Exemplu: 1300nm se obtine cu y=0.611 si x=0.282,
In0.282Ga0.718As0.611P0.389
y
yx
031.01
4526.0
212.072.035.1 yyEg
![Page 37: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/38.jpg)
Orice jonctiune p-n emite lumina
O jonctiune p-n obisnuita este foarte subtire ◦ volumul in care apar recombinari este foarte mic
◦ eficienta luminoasa, redusa
lumina este emisa in toate directiile ◦ cantitatea de lumina utilizabila (intr-o anumita
directie) este redusa
![Page 39: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/39.jpg)
Structura de nivele energetice permite capturarea purtatorilor intre cele doua heterojonctiuni
![Page 40: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/41.jpg)
Concentrare verticala a purtatorilor ◦ Electronii sunt atrasi din zona n in zona activa ◦ O bariera energetica existenta intre zona activa si
zona n concentreaza electronii in zona activa ◦ Situatie similara corespunzatoare golurilor ◦ Purtatorii sunt concentrati in zona activa, crescand
eficienta
![Page 42: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/42.jpg)
Concentrare verticala a luminii ◦ in general la diode laser (eficienta procesului LASER
depinde de intensitatea luminoasa)
◦ prezenta si la LED pentru cresterea eficientei luminoase: dirijarea luminii spre exterior si evitarea absorbtiei interne
Straturile din materiale diferite au indici de refractie diferiti formand un ghid dielectric
![Page 43: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/43.jpg)
Concentrare orizontala a curentului ◦ Eficienta conversiei depinde de concentratia de purtatori,
deci e necesara cresterea densitatii de curent in zona activa (20-50μm)
◦ Se utilizeaza: strat izolator (tipic SiO2) cu o deschidere in dreptul zonei
active Bombardarea cu protoni a regiunii din jurul zonei active
Alte metode:
eliminarea materialului in jurul zonei active (mesa structure)
difuzie de Zn in zona centrala
![Page 44: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/44.jpg)
![Page 45: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/45.jpg)
Burrus Surface Emitting LED (SLED)
Edge Emitting LED (ELED)
![Page 46: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/46.jpg)
![Page 47: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/47.jpg)
InGaAsP
4 straturi ◦ n InP ~2÷5μm
◦ p InGaAsP ~0.4÷1.5μm
◦ p InP ~1÷2μm
◦ p+ InGaAs ~0.2μm
Latimea zonei active ◦ ~20÷50μm diametru
![Page 48: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/48.jpg)
GaAlAs
diferenta principala e data de absorbtia crescuta a substratului GaAs, care este eliminat partial pentru a permite accesul luminii spre exterior
![Page 49: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/49.jpg)
![Page 50: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/50.jpg)
InGaAsP
strict pentru comunicatii
Cele patru straturi sunt in general similare
Stratul activ este mult mai subtire decat la SLED ~0.05÷0.25μm
Regiunea activa ◦ latime 50÷70μm ◦ lungime 100÷150μm ◦ p InP ~1÷2μm ◦ p+ InGaAs ~0.2μm
Apare concentrarea verticala a luminii
![Page 51: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/51.jpg)
Indici de refractie ridicati ◦ InP n=3.4
◦ GaAs n=3.6
Doua probleme generate ◦ pierderi prin reflexie ridicate
◦ unghi critic de numai 15°
![Page 52: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/52.jpg)
Solutii ◦ utilizarea unui material intermediar pentru
adaptarea indicelui de refractie (rasina epoxidica)
◦ adaptarea formei de iesire din dispozitiv – forma de dom
eficienta de cuplaj
21
1
nn 21
2
n
ninterfata plana semiconductor aer
dom
![Page 53: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/53.jpg)
numai pentru fibre multimod cu salt de indice
![Page 54: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/54.jpg)
Sursa lambertiana
Aproximatie Lambertiana pentru surse cu directivitate crescuta
Surse cu emisie asimetrica
cos)( 0 PP
nPP cos)( 0
LT
PP
cos
cos
cos
sin)(
22
0
![Page 55: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/55.jpg)
SLED ◦ radiatia este emisa cu simetrie
circulara, in interiorul unui con cu unghi la varf tipic de 60°
◦ Viewing Half Angle ~ 10÷15°
ELED ◦ radiatia emisa nesimetric in
forma de con eliptic perpendicular pe jonctiune
~60°
paralel cu jonctiunea ~30°
![Page 56: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/56.jpg)
Apertura numerică poate varia de la 0.9 pentru un LED de unghi foarte larg, la 0.2 pentru un LED prevăzut cu lentilă.
Chiar şi pentru un NA de 0.2, aria emisivă este mare comparativ cu a unui laser. În consecinţă, densitatea de putere emisă este mică astfel încît se reduce drastic puterea care poate fi cuplată într-o fibră cu indice gradat, şi devine practic imposibilă cuplarea cu o fibră monomod.
![Page 57: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/57.jpg)
![Page 58: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/58.jpg)
Caracteristica putere optica emisa functie de curentul direct prin LED este liniara la nivele mici ale curentului.
Nu exista curent de prag
La nivele foarte mari puterea optica se satureaza
Responzivitatea
Tipic r=50μW/mA
A
W
I
Pr o
![Page 59: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/59.jpg)
Tipic SLED au eficienta mai buna decat ELED
![Page 60: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/60.jpg)
Un dispozitiv de semnalizare e realizat cu 100 LED-uri care emit lungimea de undă dominantă λ0 = 590nm sub un con cu unghi la vârf de 5.2° (emisie presupusă uniformă în acest con). O diodă are responzivitatea de 90μW/mA şi este parcursă de un curent de 85mA.
a) Estimaţi intensitatea luminoasă a dispozitivului pe direcţie normală.
Dacă se consideră emisia uniformă în interiorul conului de emisie, fluxul optic energetic este constant în interiorul acestui con şi va fi egal cu puterea optică emisă (ambele mărimi reprezintă viteze ale energiei, măsurate în W, cu diferenţa că puterea optică reprezintă o mediere a fluxurilor emise după diferite direcţii, valoarea medie a unei mărimi constante fiind egală cu acea mărime)
![Page 61: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/61.jpg)
Comunicatii ◦ Infrarosu (InGaAsP)
Vizibil ◦ Spectru vizibil (GaAlAs)
Iluminare ◦ Putere ridicata, lumina alba (GaInN)
![Page 62: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/62.jpg)
![Page 63: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/63.jpg)
Aproximativ
Relatie empirica
Tipic ◦ GaAlAs – 20-40 nm
◦ InGaAsP
SLED – 100 nm
ELED – 60-80 nm
◦ GaInN – 30-40 nm (10%)
05.0
eVkTmm 245.1
![Page 64: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/64.jpg)
Puterea de iesire la modulatia cu un semnal sinusoidal cu ω ◦ Puterea electrica variaza proportional cu patratul
curentului ◦ Puterea optica variaza proportional cu curentul
Banda la 3 dB electrica ◦ Banda la 3 dB optic
221 lf
oout
PP
lf
eldBf
2
13
2
12
2
o
out
P
P
2
1
o
out
P
P
![Page 65: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/65.jpg)
Cand curentul care trece prin dispozitiv e mic timpul de viata al purtatorilor e independent de curent si este dependent liniar de nivelul de dopare in regiunea activa
Cand curentul este mare timpul de viata al purtatorilor este proportional cu si invers proportional cu
Banda poate fi crescuta ◦ Crescand nivelul de dopare ◦ Reducand inaltimea zonei active ◦ Crescand densitatea de curent
d
J
![Page 66: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/66.jpg)
In domeniul timp
Timpul de crestere (rise time)
Capacitatea asociata sarcinilor in regiunea activa: 350÷1000pF
Produs Putere × Banda
lf
p
sr
Ie
CTkt
220.2
lf
J
e
chfP
2
![Page 67: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/67.jpg)
Comunicatii ◦ Infrarosu (InGaAsP)
Vizibil ◦ Spectru vizibil (GaAlAs)
Iluminare ◦ Putere ridicata, lumina alba (GaInN)
![Page 68: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/68.jpg)
![Page 69: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/69.jpg)
bazat pe GaInN
dezvoltare tardiva (GaN)
![Page 70: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/70.jpg)
realizare: GaInN Quantum Well/GaN
![Page 71: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/71.jpg)
Δλ relativ la λ mai mare
![Page 72: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/72.jpg)
![Page 73: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/73.jpg)
Color Wavelength
(nm) Voltage (V) Semiconductor Material
Infrared λ > 760 ΔV < 1.9 Gallium arsenide (GaAs)
Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)
Red 610 < λ < 760 1.63 < ΔV < 2.03
Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)
Gallium arsenide phosphide (GaAsP)
Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)
Gallium(III) phosphide (GaP)
Orange 590 < λ < 610 2.03 < ΔV < 2.10
Gallium arsenide phosphide (GaAsP)
Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)
Gallium(III) phosphide (GaP)
Yellow 570 < λ < 590 2.10 < ΔV < 2.18
Gallium arsenide phosphide (GaAsP)
Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)
Gallium(III) phosphide (GaP)
Green 500 < λ < 570 1.9 < ΔV < 4.0
Indium gallium nitride (InGaN) / Gallium(III) nitride (GaN)
Gallium(III) phosphide (GaP)
Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)
Aluminium gallium phosphide (AlGaP)
![Page 74: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/74.jpg)
Color Wavelength
(nm) Voltage (V) Semiconductor Material
Blue 450 < λ < 500 2.48 < ΔV < 3.7
Zinc selenide (ZnSe)
Indium gallium nitride (InGaN)
Silicon carbide (SiC) as substrate
Silicon (Si) as substrate — (under development)
Violet 400 < λ < 450 2.76 < ΔV < 4.0 Indium gallium nitride (InGaN)
Purple multiple types 2.48 < ΔV < 3.7
Dual blue/red LEDs,
blue with red phosphor,
or white with purple plastic
Ultraviolet λ < 400 3.1 < ΔV < 4.4
Diamond (235 nm)
Boron nitride (215 nm)
Aluminium nitride (AlN) (210 nm)
Aluminium gallium nitride (AlGaN)
Aluminium gallium indium nitride (AlGaInN) — (down
to 210 nm)
White Broad spectrum ΔV = 3.5 Blue/UV diode with yellow phosphor
![Page 75: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/75.jpg)
Wavelength (nm) Color Name
940 Infrared 880 Infrared 850 Infrared 660 Ultra Red 635 High Eff. Red 633 Super Red 620 Super Orange 612 Super Orange 605 Orange 595 Super Yellow 592 Super Pure Yellow 585 Yellow 4500K "Incandescent” White 6500K Pale White 8000K Cool White 574 Super Lime Yellow 570 Super Lime Green
565 High Efficiency Green 560 Super Pure Green 555 Pure Green 525 Aqua Green 505 Blue Green 470 Super Blue 430 Ultra Blue
![Page 76: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/76.jpg)
Comunicatii ◦ Infrarosu (InGaAsP)
Vizibil ◦ Spectru vizibil (GaAlAs)
Iluminare ◦ Putere ridicata, lumina alba (GaInN)
![Page 77: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/77.jpg)
![Page 78: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/78.jpg)
Bec cu incadescenta ◦ 16 lm/W
Tub fluorescent ◦ 100 lm/W
LED ◦ curent: 250 lm/W
◦ curand: 300 lm/W
![Page 79: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/79.jpg)
![Page 80: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/80.jpg)
![Page 81: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/81.jpg)
![Page 82: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/82.jpg)
![Page 83: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/83.jpg)
![Page 84: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/84.jpg)
![Page 85: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/85.jpg)
![Page 86: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/86.jpg)
auto
![Page 87: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/87.jpg)
![Page 88: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/88.jpg)
Eficienta
Culoare usor de implementat (nativ)
Dimensiune
Timp de raspuns
Reglaj al intensitatii luminoase
Radiatie de caldura (IR) redusa
Timp de viata
Rezistenta la socuri
Directivitatea luminii (nativ)
![Page 89: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/89.jpg)
Pret
Dependenta de temperatura
Sensibilitate la tensiune (prag)
Calitatea luminii (corp negru)
Directivitate (sursa de suprafata/punctuala)
![Page 90: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/90.jpg)
![Page 91: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/91.jpg)
![Page 92: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/92.jpg)
Caracteristica putere optica emisa functie de curentul direct prin LED este liniara la nivele mici ale curentului.
Nu exista curent de prag
La nivele foarte mari puterea optica se satureaza
Responzivitatea
Tipic r=50μW/mA
A
W
I
Pr o
![Page 93: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/93.jpg)
Cea mai simpla schema de control: un rezistor in serie cu LED ◦ Atentie! Tensiunea directa poate varia
semnificativ (>>0.7V) si trebuie preluata din catalog
mai ales la intensitate luminoasa mare
datorita materialelor diferite de realizare a LED-urilor
dependenta de lungimea de unda
mai mica la lungimi de unda mai mari
cd/mcd]mA[Fv IfI
R
VVI Fcc
F
![Page 94: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/94.jpg)
![Page 95: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/95.jpg)
Variatii mici ale tensiunii (mai ales in jurul tensiunii de deschidere) pot duce la variatii mari ale curentului
Se prefera de multe ori controlul in curent al LED-ului
![Page 96: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/96.jpg)
Control in tensiune ◦ Schema electrică a emiţătorului în impuls
![Page 97: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/97.jpg)
Control in curent ◦ Schema electrică a emiţătorului optic analogic
![Page 98: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/98.jpg)
Capitolul 8
![Page 99: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/99.jpg)
Avantaje ◦ Putere optica ridicata (50mW functionare continua, 4W
functionare in impulsuri) ◦ Precizie ridicata a controlului (impulsuri cu latimea de
ordinul fs - femptosecunde) – viteza mare de lucru ◦ Spectru ingust, teoretic LASER ofera o singura linie
spectrala ◦ Lumina coerenta si directiva (~80% poate fi cuplata in fibra)
Dezavantaje ◦ Cost (dispozitiv si circuit de comanda: controlul puterii si al
temperaturii) ◦ Durata de viata ◦ Senzitivitate crescuta cu temperatura ◦ Modulatie analogica dificila (de obicei cu dispozitive
externe) ◦ Lungime de unda fixa
![Page 100: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/100.jpg)
LASER = Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation = Amplificarea Luminii prin Emisie Stimulata
Un foton incident poate cauza prin absorbtie tranzitia unui electron pe un nivel energetic superior
![Page 101: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/101.jpg)
Emisia spontana – electronul trece in starea energetica de echilibru emitand un foton
Trecerea se realizeaza prin recombinarea unei perechi electron-gol
Directia si faza radiatiei emise sunt aleatoare
![Page 102: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/102.jpg)
Emisia stimulata – un foton incident cu energie corespunzatoare poate stimula emisia unui al doilea foton fara a fi absorbit
Noul foton are aceeasi directie si faza cu fotonul incident, Lumina rezultata e coerenta
![Page 103: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/103.jpg)
Recombinarea unei perechi electron-gol necesita conservarea impulsului
In Si si Ge aceasta conditie presupune aparitia unui foton intermediar (tranzitie indirecta) a carui energie se transforma in caldura
Se utilizeaza aliaje de Ga Al As sau In Ga As P
Spatierea atomilor in diferitele straturi trebuie sa fie egala (toleranta 0.1%) pentru a nu se introduce defecte mecanice la jonctiune ◦ limitare a aliajelor utilizabile ◦ aparitia defectelor creste ineficienta (recombinari neradiative)
scade durata de viata a dispozitivului
![Page 104: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/104.jpg)
eV
240.1μm;;
ggg
EE
hchE
h constanta lui Plank 6.6261·10-34 Ws2
c viteza luminii in vid 2.998·108 m/s
e sarcina electronului 1.6·10-19 C
benzi energetice: λ0, Δλ
![Page 105: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/105.jpg)
![Page 106: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/106.jpg)
Lungimi de unda mici (spectru vizibil – 1000nm) ◦ GaP (665nm), GaAsyP1-y
◦ GaAs (900nm), Ga1-xAlxAs (AlAs – 550nm)
Lungimi de unda mari (1000÷1700nm) ◦ InxGa1-xAsyP1-y
◦ x,y concentratii relative in aliaj a materialelor corespunzatoare
◦ x,y alese din considerente privind
lungimea de unda
spatierea atomilor
![Page 107: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/107.jpg)
Lungimi de unda mici ◦ Ga1-xAlxAs
◦ substrat GaAs
◦ limitare pentru tranzitie directa, x<0.45
◦ Eg (in eV)
45.0,247.1424.1 xxEg
45.0,143.0125.09.1 2 xxxEg
![Page 108: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/108.jpg)
Lungimi de unda mari ◦ InxGa1-xAsyP1-y
◦ Tipic substratul este InP
Spatierea atomilor (lattice spacing) corespunzatoare InP
◦ Eg (in eV)
◦ Exemplu: 1300nm se obtine cu y=0.611 si x=0.282,
In0.282Ga0.718As0.611P0.389
y
yx
031.01
4526.0
212.072.035.1 yyEg
![Page 109: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/109.jpg)
Inversiune de populatie ◦ necesara deoarece electronii au capabilitatea de a
absorbi energie la aceeasi frecventa la care are loc emisia stimulata
◦ se defineste probabilistic: probabilitatea de emisie stimulata sa fie mai mare decat probabilitatea de absorbtie
Materialele capabile sa genereze inversiune de populatie au starea excitata metastabila
avec pnpn
![Page 110: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/110.jpg)
La un material cu 4 nivele energetice tranzitia radianta a electronului (3) se termina intr-o stare instabila, starea de echilibru obtinandu-se prin emisia unui fonon
Inversiunea de populatie se obtine mult mai usor datorita electronilor din starea intermediara
![Page 111: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/111.jpg)
Pentru ca emisia stimulata sa apara, fotonii emisi trebuie sa ramana in contact cu materialul o perioada mai mare de timp – 2 oglinzi necesare
Pentru a permite extragerea radiatiei e necesar ca una din oglinzi sa fie partial reflectanta
![Page 112: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/112.jpg)
Pentru diodele laser utilizate in comunicatii reflectivitatea oglinzilor nu trebuie sa fie foarte mare
Interfata semiconductor aer ofera un coeficient de reflexie de ~6% dar poate ajunge la 36% pentru lungimea de unda de operare (vezi lamela dielectrica)
![Page 113: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/113.jpg)
Pentru a realiza ◦ coerenta radiatiei
◦ interferenta constructiva intre radiatiile incidente si reflectate de oglinzi,
distanta intre oglinzi trebuie sa fie un multiplu a jumatate din lungimea de unda
Pentru eficientizarea pomparii de energie din
exterior L=100÷200μm, k 400
nkL 0
2
1
fn
ckL
2
0
Ln
ckf
2
0
![Page 114: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/114.jpg)
Definirea directiilor in dioda LASER
![Page 115: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/115.jpg)
Ln
ckfk
2
0
Ln
cf
2
0
Ln
2
2
0
![Page 116: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/116.jpg)
Castigul diodei laser (eficacitatea aparitiei emisiei stimulate) depinde ◦ de caracteristicile energetice ale materialului din
care e realizata dioda
◦ de energia pompata din exterior (curentul prin dioda)
![Page 117: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/117.jpg)
Filtre spatiale in regiunea activa
![Page 118: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/118.jpg)
Pentru operarea in impulsuri, un salt de λ/4 ingusteaza suplimentar spectrul diodei laser
![Page 119: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/119.jpg)
Se utilizeaza suprafete reflective selective pentru filtrare optica
![Page 120: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/120.jpg)
Amorsarea emisiei stimulate necesita pomparea unei anumite cantitati de energie – curent de prag
A
W
I
Pr o
thII
![Page 121: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/121.jpg)
Curentul de prag variaza cu temperatura si cu timpul
Variatia tipica 1-2%/°C
![Page 122: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/122.jpg)
Dependenta de temperatura a curentului de prag este exponentiala
I0 e o constanta determinata la temperatura de referinta
0/0
TTth eII
Material Lungime de unda T0
InGaAsP 1300 nm 60÷70 K
InGaAsP 1500 nm 50÷70 K
GaAlAs 850 nm 110÷140 K
![Page 123: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/123.jpg)
![Page 124: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/124.jpg)
![Page 125: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/125.jpg)
Gain guided – 8÷20 linii spectrale (5÷8 nm)
Index guided – 1÷5 linii spectrale (1÷3 nm)
![Page 126: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/126.jpg)
![Page 127: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/127.jpg)
Jonctiunea intre doua materiale conductoare diferite poate genera sau absorbi caldura in functie de sensul curentului
Tipic se utilizeaza doua regiuni semiconductoare puternic dopate (tipic telurit de bismut) conectate electric in serie iar termic in paralel
![Page 128: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/128.jpg)
Poate produce o diferenta maxima de temperatura de 70°C
Lucreaza la nivele mici de caldura disipata Devine cu atat mai ineficient cu cat fluxul
termic disipat e mai mare De 4 ori mai putin eficiente decat sistemele cu
compresie de vapori
![Page 129: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/129.jpg)
![Page 130: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etc.tuiasi.ro/docs/files/Curs_7_OPTO_2019.pdf · transmisia este obtinuta in cazul cel mai defavorabil (din cele doua limitari)](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022090608/605e9e80b49ae61e803b8b7b/html5/thumbnails/130.jpg)
Control putere optica
Control temperatura