intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Kỹ thuật thông tin sợi quang: Chương 3.1 - Trần Thủy Bình

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

Thêm vào BST
Báo xấu
3
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kỹ thuật thông tin sợi quang" Chương 3.1: Thiết bị phát quang, cung cấp cho người học những kiến thức như một số vấn đề vật lý bán dẫn (bán dẫn, bán dẫn p, n, tiếp giáp p-n, tiếp giáp p-n dị thể kép); Các quá trình quang cơ bản (hấp thụ, phát xạ tự phát, phát xạ kích thích); Vật liệu chế tạo 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 Kỹ thuật thông tin sợi quang: Chương 3.1 - Trần Thủy Bình

  1. Chương 3 - Thiết bị phát quang Giảng viên: Trần Thủy Bình
  2. NỘI DUNG Chương 3: Bộ phát quang 1. Một số vấn đề cơ bản (Agrawal - mục 3.1): - Một số vấn đề vật lý bán dẫn (bán dẫn, bán dẫn p, n, tiếp giáp p-n, tiếp giáp p-n dị thể kép) - Các quá trình quang cơ bản (hấp thụ, phát xạ tự phát, phát xạ kích thích) - Vật liệu chế tạo nguồn quang 2. Các loại nguồn quang 2.1 LED - Cấu tạo - Nguyên lý hoạt động - Đặc tính P-I, đặc tính phổ - Một số loại LED (ELED, SLED)
  3. NỘI DUNG Chương 3: Bộ phát quang 2.2 Laser - Laser F-P:  Cấu tạo, nguyên lý hoạt động  Đặc tính P-I, đặc tính phổ - Một số loại nguồn laser khác (laser đa mode, laser đơn mode, laser khả chỉnh bước sóng) 3. Các phương thức điều chế nguồn quang - Điều chế trực tiếp - Điều chế ngoài
  4. Một sè vÊn ®Ò c¬ b¶n Nguyên lý biến đổi quang điện Dựa trên 3 hiện tượng: hấp thụ, bức xạ tự phát, bức xạ kích thích E2 E2 E1 E1 Quá trình hấp thụ Điều kiện: Eph = Eg = E2-E1
  5. Mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n E2 E2 E1 E1 Quá trình phát xạ tự phát - e chuyển từ E2E1 và giải phóng năng lượng Eg=E2-E1 dưới dạng photon AS - Quá trình xảy ra tự nhiên - Photon phát xạ có hướng, pha, tấn số, phân cực là ngẫu nhiên  AS không kết hợp - Bước sóng phát xạ được xác định bởi năng lượng của e đã được giải phóng (E=hf)
  6. Mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n E2 E2 E1 E1 Quá trình phát xạ kích thích Photon kích thích có Eph = E2 – E1 Photon phát xạ có tần số, pha, phân cực và hướng truyền cùng với photon kích thích  AS kết hợp
  7. Mét sè vÊn c¬ b¶n Chất bán dẫn  Có tính chất nằm giữa chất cách điện và dẫn điện  Các nguyên tố thuộc nhóm 4 của bảng tuần hoàn (có 4 điện tử hóa trị)  Đặc tính dẫn điện có thể được mô tả bằng các vùng năng lượng: vùng dẫn, vùng cấm, vùng hóa trị.
  8. Mét sè vÊn ®Ò vËt lý c¬ b¶n trong kü thuËt th«ng tin quang Một số vấn đề cơ bản trong vật lý bán dẫn Chất bán dẫn - Cấu trúc vùng năng lượng Cấu trúc vùng năng lượng của vật liệu bán dẫn Eg=1,1 eV (Si) Dải cấm hẹp Eg=0,67 eV (Ge)
  9. Mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n Bán dẫn thuần và bán dẫn pha tạp Xung quanh mỗi nguyên tử bán dẫn luôn có 4 nguyên tử kế cận liên kết với nguyên tử đó  điện tử khó tách rời khỏi hạt nhân và số lượng hạt dẫn không nhiều. Bán dẫn thuần
  10. Mét sè vÊn ®Ò vËt lý c¬ b¶n trong kü thuËt th«ng tin quang Một số vấn đề cơ bản trong vật lý bán dẫn Bán dẫn thuần và bán dẫn pha tạp Pha tạp thêm nguyên tố nhóm 3 hoặc nhóm 5 Bán dẫn pha tạp loại p Bán dẫn pha tạp loại n Thiếu 1e trong liên kết cộng hóa trị Dư 1e trong liên kết cộng hóa trị 1010-1018 nguyên tử/cm3
  11. Mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n Một số vấn đề cơ bản trong vật lý bán dẫn Bán dẫn thuần và bán dẫn pha tạp Cấu trúc vùng năng lượng của bán dẫn pha tạp e là hạt tải đa số, h là hạt tải thiểu số h là hạt tải đa số, e là hạt tải thiểu số
  12. Mét sè vÊn ®Ò vËt lý c¬ b¶n trong kü thuËt th«ng tin quang Một số vấn đề cơ bản trong vật lý bán dẫn Bán dẫn thuần và bán dẫn pha tạp Các loại vật liệu thường được sử dụng để pha tạp Nồng độ pha tạp khoảng 1010 -1018 nguyên tử/cm3
  13. Mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n  Tiếp giáp pn. Khi chưa đặt điện áp phân cực: -Có sự khuếch tán các hạt tải đa số qua lớp tiếp giáp  hình thành điện trường tiếp xúc (Etx) có chiều từ n sang p (hàng rào thế). -Trạng thái cân bằng được thiết lập  vùng nghèo (không có các hạt tải linh động)
  14. Mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n  Tiếp giáp pn. Khi đặt điện áp phân cực ngược:  vùng nghèo mở rộng ra  điện tử và lỗ trống khó gặp nhau để tái hợp phát ra ánh sáng
  15. Mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n  Tiếp giáp pn. Khi đặt điện áp phân cực thuận:  vùng nghèo thu hẹp lại (hay hàng rào thế thấp xuống)  điện tử và lỗ trống dễ dàng bơm vào vùng nghèo, tái hợp phát ra ánh sáng
  16. Mét sè vÊn ®Ò vËt lý c¬ b¶n trong kü thuËt th«ng tin quang Một số vấn đề cơ bản trong vật lý bán dẫn  Tiếp giáp pn dị thể kép: Tiếp giáp p-n đơn: vùng nghèo rộng (vài m)  không tạo ra được khả năng phát xạ lớn  sử dụng cấu trúc dị thể kép:  Thêm một lớp bán dẫn có năng lượng dải cấm nhỏ hơn (có thể là bán dẫn thuần hoặc bán dẫn pha tạp)  Độ dày  0,1 µm
  17. Tiếp giáp pn dị thể kép  Giam giữ hạt tải.  Giam giữ photon.
  18. Mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n Vật liệu chế tạo nguồn quang Dải cấm trực Dải cấm gián tiếp tiếp Động lượng của e và Tái hợp của e-h cần h bằng nhau. có sự tham gia của phonon int (GaAs, InP0,5 (1 khi bức xạ kích thích chiếm ưu thế) int (Si, Ge)  10-5
  19. Mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n Vật liệu chế tạo nguồn quang Giá trị bước sóng tạo ra bằng cách thay đổi tỷ lệ kết hợp các chất (ví dụ In1-xGaxAs1-yPy)
ADSENSE

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.

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1