Сравнительная характеристика светодиода и лазера

Основные параметры и характеристики источников излучения.

Требования к источникам излучения для ВОЛС

1. Лазеры и светодиоды должны изучать световую энергию на длине волны, соответствующей одному из минимумов полных потерь в волоконном световоде оптического кабеля.

2. Обеспечивать эффективный ввод излучения в световод.

3. Иметь малые габаритные размеры, массу.

4. Иметь малую потребляемую мощность.

5. Отличаться простотой, надежность, долговечностью.

1. Длина волны излучения λ,

2. Ширина спектра излучения Δ λ,

3. Мощность излучения P,

4. Потребляемая мощность,

5. Максимально предельная частота модуляции f_max,

6. Диаграмма направленности мощности излучения,

7. Ватт-амперная характеристика,

8. Спектральная характеристика.

В отличие от лазера в светодиоде излучение происходит спонтанно (самопроизвольно) и луч имеет меньшую мощность излучения и широкую диаграмму направленности излучения.

Зависимость мощности выходного излучения светодиода от тока возбуждения практически линейна (рис. 15.4). У лазеров эта зависимость резко Нелинейная. После некоторого значения, называемого поро-говым уровнем, мощность резко возрастает и сущест-венно изменяется ее зависимость от тока. Незначительное превышение поро-гового уровня тока приводит к воз-растанию лазерного шума и снижению срока службы прибора. Порог генерации зависит от рабочей температуры и со временем изменяется. Поэтому для регулировки смещения и модулирующего сигнала в передатчике следует пересмотреть цепь обратной связи.

Полупроводниковые лазеры генерируют большую, чем светодиоды, выходную мощность - до 1015мВт, у светодиодов - 1…3мВт.

Широкий спектр излучения у светодиодов Δ λ =30…100нм, превосходит ширину спектра лазеров в десятки раз, у лазеров Δ λ =2нм.

Мощность излучения является постоянной до f_max - предельно допустимой частоты модуляции. На частотах выше f_max эффективность источника излучения падает. У светодиодов f_max равна 100…200 МГц, тогда как у лазеров более 2 ГГц.

Светодиоды используются при скорости передачи информации до 100 Мбит/с, а лазеры - так же и выше 100 Мбит/c.

Однако светодиоды проще в изготовлении, дешевле и отличаются более высокой долговечностью (у светодиода 10⁶ часов, у лазера - до 10⁵ часов).

Дата добавления: 2014-01-15