zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kĩ thuật Viễn thông

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin quang: Chương 3 - TS. Nguyễn Đức Nhân

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:83

Báo xấu

6
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin quang - Chương 3: Bộ phát quang, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: một số vấn đề cơ bản; nguồn LED; nguồn laser diode; điều biến nguồn quang;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin quang: Chương 3 - TS. Nguyễn Đức Nhân

TS. Nguyễn Đức Nhân 6/02/2014 108
• Quá trình phát xạ và hấp thụ − Hệ 2 mức đơn giản: có 3 quá trình cơ bản Hấp thụ Phát xạ tự phát Phát xạ kích thích 6/02/2014 109 Nguyễn Đức Nhân
• Quá trình phát xạ và hấp thụ − Tốc độ phát xạ tự phát: − Tốc độ phát xạ kích thích: − Tốc độ hấp thụ: − Ở điều kiện cân bằng nhiệt: 6/02/2014 110 Nguyễn Đức Nhân
• Quá trình phát xạ và hấp thụ − Theo lý thuyết bức xạ lỗ đen: − Trong điều kiện cân bằng nhiệt: − Phát xạ kích thích > hấp thụ: 6/02/2014 111 Nguyễn Đức Nhân
• Các vật liệu bán dẫn − Các loại bán dẫn: Hàm mật độ trạng thái g(E) (a) Bán dẫn thuần, (b) Bán dẫn loại n, (c) Bán dẫn loại p. 6/02/2014 112 Nguyễn Đức Nhân
• Các vật liệu bán dẫn − Quá trình phát xạ và hấp thụ trong vật liệu bán dẫn: phụ thuộc vào các dải năng lượng trong bán dẫn − Điều kiện đảo lộn mật độ:  6/02/2014 113 Nguyễn Đức Nhân
• Các vật liệu bán dẫn − Quá trình tái hợp e-h phát ra photon bảo toàn cả về năng lượng và xung lượng  Đối với vật liệu dải cấm gián tiếp, đòi hỏi phải có sự tham gia của phonon Dải cấm trực tiếp Dải cấm gián tiếp 6/02/2014 114 Nguyễn Đức Nhân
• Các vật liệu bán dẫn − Hợp chất 3 thành phần: AlxGa1-xAs Eg(x) = 1.424 + 1.247x (0 < x < 0.45) − Hợp chất 4 thành phần: In1-xGaxAsyP1-y Eg(y) = 1.35 - 0.72x + 0.12y2 (0  y  1) , x/y = 0.45 6/02/2014 115 Nguyễn Đức Nhân
• Tiếp giáp p-n − Hình thành từ hai loại bán dẫn loại n và bán dẫn loại p − Khi chưa đặt điện áp phân cực  Các hạt tải đa số khuyếch tán qua lớp tiếp giáp  Hình thành hàng rào thế − Trạng thái cân bằng thiết lập  Vùng nghèo (không có hạt tải linh động) 6/02/2014 116 Nguyễn Đức Nhân
• Tiếp giáp p-n − Khi phân cực ngược: Vùng nghèo được mở rộng, các điện tử và lỗ trống khó gặp nhau để tái hợp phát ra ánh sáng  Sử dụng cho chế tạo photodiode 6/02/2014 117 Nguyễn Đức Nhân
• Tiếp giáp p-n − Khi phân cực thuận: Vùng nghèo hẹp lại, hay hàng rào thế hạ thấp xuống  Các điện tử và các lỗ trống được bơm vào vùng nghèo dễ dàng tái hợp để phát ra ánh sáng Quan hệ giữa dòng chạy qua tiếp giáp và thế đặt vào: 6/02/2014 118 Nguyễn Đức Nhân
• Tiếp giáp p-n − Cấu trúc đồng thể: các hạt tải không bị giam hãm  hiệu suất phát xạ kém − Cấu trúc dị thể kép: gồm 3 lớp cơ bản • Lớp bán dẫn mỏng ở giữa có Eg nhỏ (lớp tích cực) • Hai lớp bán dẫn p và n ở hai bên có Eg lớp hơn (các lớp hạn chế) • Ưu điểm:  Giam hãm hạt tải  Giam hãm photon 6/02/2014 119 Nguyễn Đức Nhân
• Quá trình tái hợp − Bên cạnh tái hợp bức xạ còn có tái hợp không bức xạ − Hiệu suất lượng tử nội: Hoặc trong đó − Tốc độ tái hợp bức xạ: − Thời gian sống của hạt tải: 6/02/2014 120 Nguyễn Đức Nhân
• Cấu tạo LED − Cấu trúc dị thể kép − Dựa trên cơ chế phát xạ tự phát − Ánh sáng phát ra là ánh sáng không kết hợp, có độ rộng phổ lớn − Độ rộng chùm sáng phát xạ lớn  Hiệu suất ghép nối với sợi quang nhỏ 6/02/2014 121 Nguyễn Đức Nhân
• Các loại LED − LED phát xạ mặt 6/02/2014 122 Nguyễn Đức Nhân
• Các loại LED − LED phát xạ cạnh 6/02/2014 123 Nguyễn Đức Nhân
• Đặc tính của LED − Đặc tính P-I của LED: • Tốc độ tái hợp bức xạ và không bức xạ bằng với tốc độ bơm hạt tải • Công suất quang: • Công suất phát xạ: • Hiệu suất lượng tử ngoài: • Gần đúng với:  6/02/2014 124 Nguyễn Đức Nhân
• Đặc tính của LED − Đặc tính P-I của LED: • Hiệu suất lượng tử tổng cộng: tỉ lệ công suất phát xạ với công suất điện đặt vào (hiệu suất chuyển đổi công suất) • Độ đáp ứng của LED:  • Đường đặc tính P-I: tỉ lệ tuyến tính theo I, bão hòa ở dòng bơm cao • Nhiệt độ tăng  độ đáp ứng giảm 6/02/2014 125 Nguyễn Đức Nhân
• Đặc tính của LED − Đặc tính phổ của LED: • Phổ của LED liên quan đến phổ phát xạ tự phát • Gần đúng: • Độ đáp ứng của LED: Độ rộng phổ: Khoảng 10 THz tại 300 K 6/02/2014 126 Nguyễn Đức Nhân
• Đặc tính của LED − Đặc tính điều chế của LED: • Phương trình tốc độ của LED: • Giả sử điều chế dòng bơm dạng: • Mật độ hạt tải điều chế: trong đó: • Công suất điều biến Pm ~ Nm  Hàm truyền đạt của LED: • Độ rộng băng tần điều biến 3 dB: (Điển hình 50 – 150 MHz) 6/02/2014 127 Nguyễn Đức Nhân

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.