Sieci optoelektroniczne

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Sieci optoelektroniczne"

Transkrypt

1 Sieci optoelektroniczne Wykład 5: Aktywne elementy sieci światłowodowych dr inż. Walery Susłow

2 Elementy budowy sieci światłowodowej Pasywne: włókno złącza światłowodowe rozgałęziacze sprzęgacze filtry akcesoria moduły naprawcze Aktywne: nadajniki odbiorniki wzmacniacze i konwertery optyczne rutery i przełączniki optyczne

3 Komponenty optyczne w sieci informatycznej Transmitters Modulators Optical Amplifier Dispersion Compensation Module Optical Cross Connect Receivers Multiplexer Pump Lasers Fiber Reconfigurable Add/Drop Module Demultiplexer Source:Corning and Needham & Co.

4 Rynek komponentów optycznych dla sieci Transmitters Modulators $732M; 33 % Optical Amplifier Dispersion Compensation Module $28M; 29 % Optical Cross Connect $81M; 31 % Receivers $733 M; 22 % $245M; 19 % Multiplexer Pump Lasers Source:Corning,R HK, and Needham & Co. Fiber Reconfigurable Add/Drop Module Demultiplexer $167M; $30M; $622M; 53 % 129 % 20 %

5 Nadajnik i odbiornik w linii światłowodowej Input data DRIVER SOURCE Source-to-fiber connector Transmitter Optical Fiber Fiber-to-detector connector DETECTOR OUTPUT CIRCUIT Output data Receiver

6 Łącza światłowodowe typu OEO

7 Launched power spectra P P λ λ LED Transmitter Multi-mode laser Transmitter Ewolucja łącz światłowodowych OEO repeater 1.3 mm OEO repeater OEO repeater OEO repeater OEO repeater Receiver Receiver P λ Single-mode laser 1.55 µm Transmitter OEO repeater Receiver P,λ 1,λ 2,...λ n Multi λ- Transmitter WDM- MUX WDM at λ 1, λ 2,... λ n Fiber-amplifier EDFA/Raman WDM- DEMUX Multi λ- Receiver Multi-mode fiber Single-mode fiber OEO repeater Opto-electro-optical repeater

8 Światło wykorzystywane w sieciach optycznych Po za źródłem światła istotnym elementem nadajnika jest układ modulujący. W idealnym przypadku źródło światła powinno dostarczać stabilnej fali o określonej częstotliwości i wystarczającej mocy.

9 Klasyfikacja źródeł światła wykorzystywanych w sieciach optycznych Diody luminescencyjne (Light Emitting Diodes - LED) diody powierzchniowe diody krawędziowe RCE LED (resonance cavity enhanced) LED Lasery - diody laserowe (LD) lasery FP (Fabry-Perota) lasery DFB (distributed feedback) i DBR (distributed Bragg reflector) lasery VCSEL (vertical cavity surface emitting lasers) lasery światłowodowe

10 LED wiadomości podstawowe Dioda luminescencyjna (dioda świecąca półprzewodnikowa) wykonana zazwyczaj z GaAs. Rekombinacji ładunków w złączu p-n diody towarzyszy Iuminescencja emisja promieniowania elektromagnetycznego. Częstości emitowanych kwantów z GaAs odpowiadają promieniowaniu podczerwonemu.

11 LED wiadomości podstawowe, cd. Działanie opiera się na zjawisku rekombinacji nośników ładunku (rekombinacja promienista). LED emituje światło o mocy wzrastającej w przybliżeniu liniowo ze wzrostem prądu zasilania. LED jest źródłem światła wykorzystującym zjawisko emisji spontanicznej.

12 LED wiadomości podstawowe, cd. Emisja spontaniczna jest emisją nieuporządkowaną i zachodzi w rozbieżnych kierunkach. Istotną wadą diody LED jest to, że emituje ona szerokie widmo ciągłe z pewnego przedziału długości fali. Do wad zaliczyć także trzeba małą moc optyczną emitowanej wiązki światła. W telekomunikacji światłowodowej zastosowanie znalazły trzy spośród kilku możliwych struktur diod elektroluminescencyjnych: dioda powierzchniowa, dioda krawędziowa, dioda superluminescencyjna.

13 Diody powierzchniowe Najprostsze do wykonania diody elektroluminescencyjne wykorzystują homozłącza p-n do wstrzykiwania nadmiarowych elektronów do warstwy p, w której następuje rekombinacja promienista. Gęstość prądu sięga kilku tysięcy A/cm 2. Proces osiągać może sprawności kwantowe rzędu 50%.

14 Dioda powierzchniowa typu Burrusa Najczęściej stosowana w telekomunikacji konfiguracja. Wykonuje się zagłębienie w podłożu z GaAs w celu zmniejszenia zachodzącej w nim silnej absorpcji emitowanego promieniowania i maksymalnego zbliżenia światłowodu do struktury emitującej światło. Promieniowanie trafia bezpośrednio do światłowodu.

15 Diody powierzchniowe, cd. Struktura diody Burrusa niezbyt dobrze ogranicza obszar, w którym płynie prąd, co prowadzi do niekorzystnego zmniejszenia gęstości prądu i powiększenia obszaru, z którego emitowane jest promieniowanie. Rozbieżność światła emitowanego przez diodę powierzchniową jest duża, w zastosowaniach sieciowych zależy na wyjątkowo ukierunkowanej wiązce. Efekt falowodowy zmniejsza rozbieżność wiązki w płaszczyźnie prostopadłej do złącza do około 30 stopni. Jednak w płaszczyźnie równoległej do złącza rozbieżność wiązki pozostaje znacznie większa.

16 Dioda krawędziowa Diody krawędziowe pracują z dużymi prądami sięgającymi nawet kilkuset ma, pozwalają wprowadzić do światłowodu wielomodowego moce rzędu kilkuset mkw. Diody krawędziowe mają o wiele większe pasmo modulacji w porównaniu z diodami powierzchniowymi. Całkowita moc świetlna diod krawędziowych jest kilkakrotnie mniejsza aniżeli diod powierzchniowych o porównywalnych parametrach.

17 Dioda krawędziowa, cd.

18 Dioda RCLED

19 Dioda dla światłowodu z włóknem plastykowym

20 Dioda superluminescencyjna Struktura diody superluminescencyjnej jest podobna jak u diody krawędziowej i lasera półprzewodnikowego. Od lasera różni się tym, że jeden z jej końców ma duże straty optyczne, co zapobiega odbiciom, a w konsekwencji akcji laserowej.

21 Konstrukcja diody komunikacyjnej LED

22 Konstrukcja diody komunikacyjnej LED, cd.

23 SOE 2005 Walery Suslow Konstrukcja diody komunikacyjnej LED, cd. LED Lens Clip Lens Fiber Window Connector Ferrule Metal Connector Port TO-46 Header

24 Układy analogowe do sterowania diodą LED

25 Układy cyfrowe do sterowania diodą LED

26 Odpowiedź LED na modulację cyfrową Szybkość modulacji diody elektroluminescencyjnej zależy od dynamiki nośników i jest ograniczona przez średni czas życia nośnika mniejszościowego w rejonie rekombinacji.

27 Moduł transceivera ze źródłem LED Funkcjonalny schemat blokowy optycznego modułu transceivera 155Mbps MM ze źródłem LED

28 Typowe charakterystyki LED W praktyce diody elektroluminescencyjne wykazują znaczną nieliniowość zależności mocy świetlnej od prądu płynącego przez diodę, jedną z przyczyn tej nieliniowości jest wzrost temperatury złącza przy dużych prądach.

29 Typowe charakterystyki LED, cd. Charakterystyki spektralne diod elektroluminescencyjnych z GaAs, oraz charakterystyki widmowe diod elektroluminescencyjnych wytworzonych z różnych materiałów półprzewodnikowych.

30 Typowe charakterystyki LED, cd. Charakterystyka kątowa promieniowania diody LED.

31 Wpływ konstrukcji na charakterystyki LED Pełna szerokość linii widmowej (mierzona w połowie wartości maksymalnej) diod pracujących w temperaturze pokojowej w oknie 0,85 mkm zawiera się zazwyczaj w granicach nm.

32 Wpływ konstrukcji na charakterystyki LED, cd. Natężenie światła a prąd diody

33 Wybrane charakterystyki diod komunikacyjnych

34 Wybrane charakterystyki diod komunikacyjnych, cd.

35 Rozpowszechnione materiały emitera a charakterystyki LED

36 Parametry diod LED stosowanych w sieciach światłowodowych Długość fali LED i LD jest określona przez wybór materiału: AlGaAs: nm, InGaAsP: 1300, 1550 nm.

37 Lasery źródłem w sieciach optycznych Laser z angielskiego Light amplification by stimulated emission of radiation - wzmocnienie światła przez wymuszoną emisję promieniowania. Jest to generator kwantowy optyczny prawie spójnego promieniowania elektromagnetycznego z zakresu widma od nadfioletu do dalekiej podczerwieni. Generację uzyskuje się wykorzystując zjawisko wymuszonej emisji promieniowania w ośrodku po odwróceniu (inwersji) osadzeń. Lasery stosuje się w telekomunikacji do przekazywania sygnałów radiowo-telewizyjnych i telefonicznotelegraficznych wieloma kanałami przy użyciu jednej wiązki laserowej.

38 Podstawowe zjawiska: absorpcja emisja spontaniczne emisja wymuszona stan metastabilny pompowanie (optyczne, prądowe) inwersja obsadzeń rezonator (optyczne sprzężenie zwrotne) Zasada pracy lasera Laser półprzewodnikowy (złączowy) - laser w którym ośrodkiem czynnym jest półprzewodnik. Konstrukcje diod laserowych: lasery F- P lasery ze studniami kwantowymi lasery DFB, DBR lasery VCSEL

39 Klasyfikacja diod laserowych Laser wielomodowy generuje kilka modów o długościach fal zawierających się w przedziale kilku nanometrów. Laser jednomodowy generuje tylko jeden mod. Optyczne widmo częstotliwościowe lasera jednomodowego ma skończoną szerokość. Lasery można podzielić ze względu na szerokość widma i sposób modulacji.

40 Konstrukcja lasera półprzewodnikowego Zasadnicze elementy: ośrodek czynny, rezonator optyczny i układ pompujący (wytwarza odwrócenie obsadzeń). Promieniowanie rozchodzące się wzdłuż osi rezonatora ulega wzmocnieniu w procesie emisji wymuszonej. Wyprowadzenie strumienia generowanego promieniowania następuje przez jedno ze zwierciadeł w postaci wiązki o małym kącie rozbieżności.

41 Lasery diodowe (homozłączowe( homozłączowe) Schemat poziomów energetycznych lasera półprzewodnikowego: a) przy braku zasilania, b) przy złączu spolaryzowanym w kierunku przewodzenia. Progowa gęstość prądu: J t = ned/τ s, wartość rzędu ka/cm 2 -główna wada laserów homozłączowych.

42 Lasery heterozłączowe Uproszczony schemat struktury heterozłączowej spolaryzowanej w kierunku przewodzenia i zmiany współczynnika załamania w przekroju poprzecznym złącza. Materiał GaAs i Al x Ga 1-x As, gdzie x jest względną zawartością atomów aluminium zastępujących w węzłach sieci krystalicznej gal.

43 Konstrukcja diody laserowej Lasery o geometrii paskowej. Lasery o geometrii paskowej. Zależność mocy optycznej od prądu jest nieliniowa, wykazuje załamania spowodowane zmianami emitowanego modu poprzecznego. Występuje niestabilność charakterystyki przestrzennej emitowanego promieniowania. Prąd progowy ma, wielodomowość.

44 Konstrukcja diody laserowej, cd. Lasery z warstwą zagrzebaną - uformowanie falowodu wzdłuż złącza. Rejon aktywny jest otoczony przez warstwy materiału o niższym współczynniku załamania. Rozkład przestrzenny emitowanego modu stabilny, lasery zapewniają generację tylko jednego modu poprzecznego. Prądy progowe ma, zależność mocy świetlnej od prądu nie wykazuje nieliniowości.

45 Konstrukcja diody laserowej, cd. Lasery z wieloma studniami kwantowymi (Multi Quantum Well - MQW) - warstwa aktywna składa się z wielu bardzo cienkich warstw dla typowych struktur konwencjonalnych różniących się wartością przerwy energetycznej. Istotną rolę, odgrywają efekty kwantowe. Cechy: mniejsze wartości prądu progowego i jego wrażliwość na temperaturę, mniejsza kilkukrotnie od konwencjonalnych struktur szerokość linii widmowej i mniejsze migotanie (chirp).

46 Konstrukcja diody laserowej, cd. Lasery z rozłożonym sprzężeniem zwrotnym. Selektywność wyboru modu podłużnego jest poprawiona przez zastosowanie: selektywnego rozproszonego sprzężenia zwrotnego (Distributed Feedback - DFB), rozproszonego odbicia Bragga (DBR - distributed Brass reflector).

47 Konstrukcja diody laserowej, cd. Wielosekcyjne lasery DFB i DBR. Lasery o bardzo wąskiej linii widmowej o długości fali przestrajanej w możliwie szerokim zakresie. Trzysekcyjny laser DBR składa się z obszaru aktywnego, który jest scalony z przedłużoną wnęką rezonansową utworzoną z sekcji kontroli fazy i obszaru statki dyfrakcyjnej wykorzystującej selektywny falowo, rozproszony reflektor Bragga. Prąd wstrzykiwany do siatki powoduje zmiany koncentracji nośników i w konsekwencji zmiany współczynnika załamania, zmieniając długość fali odbicia Bragga a co za tym idzie również długość fali generowanego światła.

48 Konstrukcja diody laserowej, cd. Laser o emisji powierzchniowej typu VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Lasers). Ten rodzaj źródła światła wykorzystują sieci oparte na Gigabit Ethernet na kablach wielomodowych. VCSEL jest bardziej efektywny niż tradycyjne lasery, dostarczając jednocześnie większą szerokość pasma niż źródła oparte na diodach LED.

49 Typowe charakterystyki LD idealna realna Charakterystyka emisyjna Charakterystyka emisyjna lasera półprzewodnikowego. Część pierwsza charakterystyki określa moc prom. spontanicznego, druga, szybko wznosząca się, wyznacza moc prom. spójnego, a jej nachylenie jest miarą sprawności kwantowej przyrostowej lasera. Schodki" wynikiem niestabilności struktury modowej.

50 Typowe charakterystyki LD, cd. Prąd progowy - natężenie prądu zasilającego laser, przy którym występuje wzbudzenie generacji, często jest podawany w przeliczeniu na jednostkę powierzchni obszaru czynnego [A/cm 2 ]. Temperatura ma wpływ na wydajność optyczną oraz efektywność modulacji lasera.

51 Typowe charakterystyki LD, cd. Charakterystyka widmowa składa się z dużej liczby wierzchołków wynikających z jednoczesnego wzbudzenia w rezonatorze wielu rodzajów drgań. Długość fali odpowiadająca wierzchołkiem dominującym jest związana z szerokością pasma zabronionego w półprzewodniku, z którego zrobiono laser.

52 Typowe charakterystyki LD, cd. Charakterystyka kierunkowa Charakterystyka kierunkowa. Charakterystyka kierunkowa lasera jest wyznaczana w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny heterozłącza oraz w płaszczyźnie do niej prostopadłej.

53 Modulacja lasera Modulacja bezpośrednia modulacja prądowa. Impulsy z lasera przy modulacji bezpośredniej mają spektrum optycznie poszerzone. Zmiana natężenia światła powoduje jednocześnie modulację częstotliwości. Modulacja zewnętrzna Modulacja zewnętrzna lasera pracującego na fali ciągłej pozwala na uzyskanie sygnału optycznego o minimalnej szerokości pasma.

54 Modulacja lasera, cd. Ze względu na liniową zależność P(I) diody laserowe pracują w liniowym zakresie modulacji prąd-moc. Efektywność modulacji określa typowy współczynnik 0,2 mw/ma.

55 Chirp migotanie lasera Migotanie lasera oznacza zmianę częstotliwości światła emitowanego przez laser półprzewodnikowy w czasie trwania impulsu. Przy bezpośredniej modulacji lasera zjawisko prowadzi do poszerzenia linii spektralnej emitowanego światła. Przyczyną migotania jest cykliczna zmiana gęstości nośników swobodnych w warstwie aktywnej, co prowadzi do zmiany współczynnika załamania i w końcu do zmiany częstotliwości światła (modu) lasera. Migotanie może być przezwyciężone poprzez zastosowanie zewnętrznej modulacji światła, ale efekt chirp objawia się i przy tej modulacji poprzez migotanie fazy.

56 Układy analogowe do sterowania laserem

57 Układy cyfrowe do sterowania laserem

58 Funkcjonalny schemat blokowy optycznego modułu transceivera 155Mbps SM ze źródłem LD

59 Moduły nadawcze FP oraz DFB/CWDM Transmisja danych z szybkością do 2.5Gbit/s. Praca w oknie 1310nm/1550nm (FP) oraz w zakresie 1310nm nm (MQW DFB/CWDM).

60 Materiały dla laserów półprzewodnikowych

61 Parametry laserów półprzewodnikowych stosowanych w sieciach światłowodowych Diody laserowe (LD) są dostępne w wersji z wyprowadzeniem światłowodowym lub z gniazdem dla standardowego złącza światłowodowego.

62 Rynek diod laserowych

63

64 Detektory w sieciach optycznych W detektorach fala optyczna przekształcana jest w prąd elektryczny za pomocą fotodiody. Natężenie prądu jest proporcjonalne do mocy fali świetlnej (przesyłana informacja zawarta w zmianach mocy optycznej). Detektory powinny: charakteryzować się dużą czułością, posiadać szerokie pasmo częstotliwościowe w celu uzyskania dużych przepustowości, posiadać korzystny stosunek sygnału do szumu, być odporne za zakłócenia zewnętrzne, posiadać aperturę numeryczną dopasowaną do włókna.

65 Podstawowe detektory półprzewodnikowe

66 Światłowodowa dioda PIN Typowy czas narastania impulsu stanowiącego odpowiedź prądową na krótki impuls światła jest mniejszy niż 1ns, a w specjalnych wykonaniach 100 ps. Sprawność generacji jest około 80%.

67 Dioda lawinowa (APD) - konstrukcja światłowodowa APD wykazuje wewnętrzne wzmocnienie, realizowane przez lawinowe powielanie nośników w obszarze złącza. Sprawność wynosi około 100%, szerokość pasma kilkaset GHz i współczynnik powielania około Duży prąd ciemny i dłuższa odpowiedź impulsowa układu.

68 Układ fotodetektora dla linii światłowodowej Stosuje się dwa układy odbiorników optoelektronicznych bazujące na diodach PIN i APD: niskoimpedancyjny i transimpedancyjny (lepsze właściwości S/N).

69 Czułość fotodiody Czułość fotodiody określona jest wzorem: R 0 =(η* q e * λ LED )/(h*c), gdzie: η sprawność fotodiody, λ LED długość środkowa fali promieniowania optycznego LED, q e ładunek elektronu, h stała Plancka, c prędkość światła.

70 Porównanie czułości detektorów

71 Parametry detektorów fotoelektrycznych Sygnał detektora V=V(b, f, λ, J, A), gdzie b - polaryzacja, f - częstotliwość modulacji, λ długość fali, J - strumień (moc) padającego promieniowania, A - pole powierzchni detektora.

72 Photodetector Typowe parametry fotodetektorów Wavelength (nm) Responsivity (A/W) Dark Current (na) Rise Time (ns) Silicon PN Silicon PIN InGaAs PIN InGaAs APD Germanium

73 Charakterystyki fotodetektorów Charakterystyka prądowa fotodiody p-n spolaryzowanej zaporowo.

74 Charakterystyki fotodetektorów, cd. Charakterystyki widmowe Charakterystyki widmowe detektorów zbudowanych z różnych materiałów półprzewodnikowych.

75 Przykłady odbiorników optoelektronicznych światłowodowych Plastic Fiber Optic 155 Mbps Photologic Detector IF-D98 (400 to 1050 nm, an internal micro-lens). 2.5 Gbps PIN PD LC Receiver with Stub. LC type ROSA (Receiver Optical Sub Assembly). Photo detector in 2.5Gbps fiber optic communication and other types of optical equipment. InGaAs PIN photodiode with a transimpedance amplifier.

76 Moduły odbiorcze PIN-TIA oraz APD-TIA Wbudowany obwód kontroli wzmocnienia AGC. Odbiór fal w zakresie 1100nm nm (PIN-TIA) oraz 1300nm nm (APD-TIA).

77 Wzmacniacze optyczne Wzmacniacze optyczne są jednymi z ważniejszych elementów aktywnych sieci światłowodowych i odgrywają bardzo ważną rolę w obecnych systemach teletransmisyjnych, ponieważ pozwalają na wzmocnienie strumienia optycznego biegnącego w światłowodzie. Wzmacniacze można podzielić na dwie podstawowe grupy (ze względu na charakterystykę pracy): Wzmacniacze półprzewodnikowe Wzmacniacze optyczne

78 Podział wzmacniaczy optycznych

79 Wzmacniacze półprzewodnikowe Wzmacniacze półprzewodnikowe wykorzystują istniejące struktury laserów półprzewodnikowych. Przepływ prądu powoduje wzbudzenie (przejście na wyższe poziomy energetyczne ładowanie ) elektronów w ośrodku aktywnym, a następnie następuje przekazanie energii sygnałowi przechodzącemu. Można wyróżnić trzy zasadnicze typy wzmacniaczy: Fabry-Perota (Fabry-Perot Amplifier FPA) z falą bieżącą (Travelling Wave Amplifier TWA) z rezonatorem w postaci siatki dyfrakcyjnej Bragga (DBR)

80 Optyczne sprzężenie zwrotne, rezonator Fabry-Perota

81 Wzmacniacze i ich charakterystyki pracy

82 Wzmacniacze zbudowane na światłowodzie Wykorzystują jako ośrodek wzmacniający światło odpowiednio domieszkowany i pompowany optycznie światłowód. Używa się różnych pierwiastków ziem rzadkich, takich jak erb, prazeodym, neodym, holm, które mogą pracować na różnych długościach fal, od światła widzialnego do podczerwieni. Można je podzielić na wzmacniacze wykorzystujące efekty nieliniowe i na włóknach domieszkowanych. Wykorzystują efekty nieliniowe: FRA Fiber Raman Amplifier; FBA Fiber Brillouin Amplifier; Wykorzystują włókna domieszkowane: Wzmacniacze domieszkowane erbem (Erbium Doped Fiber Amplifier EDFA). Pracują one w pobliżu długości fali 1550nm i dlatego używa się je w III oknie transmisyjnym.

83 Wzmacniacze zbudowane na światłowodzie, cd. Wzmacniacze światłowodowe mają tą przewagę nad półprzewodnikowymi, że dadzą się włączyć do linii transmisyjnej z bardzo małymi stratami na sprzężenie. Najważniejszą zaletą tych wzmacniaczy jest zależność ich charakterystyk spektralnych od struktury włókna. Powoduje to, że wzmacniacze te są bardziej odporne na zmiany temperatury i starzenie. Obecnie stosowane wzmacniacze domieszkowane dają większe wzmocnienie niż wzmacniacze półprzewodnikowe. Ponadto wprowadzenie takiego wzmacniacza do toru transmisyjnego nastręcza mniej problemów i pozwala na zmniejszenie strat mocy.

84 Optical amplifiers Optical amplifiers Direct amplification of photons (no conversion to electrical signals required) Major types: Erbium-doped fiber amplifier at 1.55 µm (EDFA and EDFFA), Raman-amplifier (have gain over the entire rage of optical fibers), Praseodymium-doped fiber amplifier at 1.3 µm (PDFA), semiconductor optical amplifier - switches and wavelength converters (SOA). Optical amplifiers versus opto-electrical regenerators: much larger bandwidth and gain, easy usage with wavelength division multiplexing (WDM), easy upgrading, insensitivity to bit rate and signal formats. All OAs based on stimulated emission of radiation - as lasers (in contrast to spontaneous emission). Stimulated emission yields coherent radiation - emitted photons are perfect clones

85 Signal in (1550 nm) Erbium-doped fiber amplifier (EDFA) Isolator Erbium fiber Isolator Signal out Pump Residual pump 980 or 1480 nm Amplification (stimulated emission) happens in fiber Isolators and couplers prevent resonance in fiber (prevents device to become a laser). Popularity due to: availability of compact high-power pump lasers, all-fiber device: polarization independent, amplifies all WDM signals simultaneously.

86 Czytać M. G. Unger, Telekomunikacja optyczna. A. Smoliński, Optoelektronika światłowodowa. S. Patela, prezentacje wykładów: Źródła światła w technice światłowodowej podstawy oraz Detektory (http://wtm.ite.pwr.wroc.pl/~spatela/) Illustrated fiber optic glossary,

Wzmacniacze optyczne

Wzmacniacze optyczne Wzmacniacze optyczne Wzmocnienie sygnału optycznego bez konwersji na sygnał elektryczny. Prezentacja zawiera kopie folii omawianych na wykładzie. Niniejsze opracowanie chronione jest prawem autorskim.

Bardziej szczegółowo

Rezonatory ze zwierciadłem Bragga

Rezonatory ze zwierciadłem Bragga Rezonatory ze zwierciadłem Bragga Siatki dyfrakcyjne stanowiące zwierciadła laserowe (zwierciadła Bragga) są powszechnie stosowane w laserach VCSEL, ale i w laserach z rezonatorem prostopadłym do płaszczyzny

Bardziej szczegółowo

Optyczne elementy aktywne

Optyczne elementy aktywne Optyczne elementy aktywne Źródła optyczne Diody elektroluminescencyjne Diody laserowe Odbiorniki optyczne Fotodioda PIN Fotodioda APD Generowanie światła kontakt metalowy typ n GaAs podłoże typ n typ n

Bardziej szczegółowo

Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5)

Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5) Wojciech Niwiński 30.03.2004 Bartosz Lassak Wojciech Zatorski gr.7lab Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5) Zadanie laboratoryjne miało na celu zaobserwowanie różnic

Bardziej szczegółowo

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek Lasery półprzewodnikowe przewodnikowe Bernard Ziętek Plan 1. Rodzaje półprzewodników 2. Parametry półprzewodników 3. Złącze p-n 4. Rekombinacja dziura-elektron 5. Wzmocnienie 6. Rezonatory 7. Lasery niskowymiarowe

Bardziej szczegółowo

VI. Elementy techniki, lasery

VI. Elementy techniki, lasery Światłowody VI. Elementy techniki, lasery BERNARD ZIĘTEK http://www.fizyka.umk.pl www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet a) Sprzęgacze czołowe 1. Sprzęgacze światłowodowe (czołowe, boczne, stałe, rozłączalne) Złącza,

Bardziej szczegółowo

Wzmacniacze optyczne ZARYS PODSTAW

Wzmacniacze optyczne ZARYS PODSTAW Wzmacniacze optyczne ZARYS PODSTAW REGENERATOR konwertuje sygnał optyczny na elektryczny, wzmacnia sygnał elektryczny, a następnie konwertuje wzmocniony sygnał elektryczny z powrotem na sygnał optyczny

Bardziej szczegółowo

Parametry i technologia światłowodowego systemu CTV

Parametry i technologia światłowodowego systemu CTV Parametry i technologia światłowodowego systemu CTV (Światłowodowe systemy szerokopasmowe) (c) Sergiusz Patela 1998-2002 Sieci optyczne - Parametry i technologia systemu CTV 1 Podstawy optyki swiatlowodowej:

Bardziej szczegółowo

II. WYBRANE LASERY. BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet

II. WYBRANE LASERY. BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet II. WYBRANE LASERY BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet Laser gazowy Laser He-Ne, Mechanizm wzbudzenia Bernard Ziętek IF UMK Toruń 2 Model Bernard Ziętek IF UMK Toruń 3 Rozwiązania stacjonarne

Bardziej szczegółowo

1 Źródła i detektory. I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego

1 Źródła i detektory. I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego 1 I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyki spektralnej nietermicznego źródła promieniowania (dioda LD

Bardziej szczegółowo

Fotoelementy. Symbole graficzne półprzewodnikowych elementów optoelektronicznych: a) fotoogniwo b) fotorezystor

Fotoelementy. Symbole graficzne półprzewodnikowych elementów optoelektronicznych: a) fotoogniwo b) fotorezystor Fotoelementy Wstęp W wielu dziedzinach techniki zachodzi potrzeba rejestracji, wykrywania i pomiaru natężenia promieniowania elektromagnetycznego o różnych długościach fal, w tym i promieniowania widzialnego,

Bardziej szczegółowo

PODSTAWY FIZYKI LASERÓW Wstęp

PODSTAWY FIZYKI LASERÓW Wstęp PODSTAWY FIZYKI LASERÓW Wstęp LASER Light Amplification by Stimulation Emission of Radiation Składa się z: 1. ośrodka czynnego. układu pompującego 3.Rezonator optyczny - wnęka rezonansowa Generatory: liniowe

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie do światłowodowych systemów WDM

Wprowadzenie do światłowodowych systemów WDM Wprowadzenie do światłowodowych systemów WDM WDM Wavelength Division Multiplexing CWDM Coarse Wavelength Division Multiplexing DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Współczesny światłowodowy system

Bardziej szczegółowo

Wykład XIV: Właściwości optyczne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

Wykład XIV: Właściwości optyczne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Wykład XIV: Właściwości optyczne JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych Treść wykładu: Treść wykładu: 1. Wiadomości wstępne: a) Załamanie

Bardziej szczegółowo

Postawy sprzętowe budowania sieci światłowodowych

Postawy sprzętowe budowania sieci światłowodowych Postawy sprzętowe budowania sieci światłowodowych cz. 2. elementy aktywne nadajniki odbiorniki wzmacniacze i konwertery optyczne rutery i przełączniki optyczne Prezentacja zawiera kopie folii omawianych

Bardziej szczegółowo

Elementy optoelektroniczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Elementy optoelektroniczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Elementy optoelektroniczne Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Półprzewodnikowe elementy optoelektroniczne Są one elementami sterowanymi natężeniem

Bardziej szczegółowo

Fotodetektory. Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał

Fotodetektory. Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał FOTODETEKTORY Fotodetektory Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał - detektory termiczne, wykorzystują zmiany temperatury

Bardziej szczegółowo

Elementy optoelektroniczne. Przygotował: Witold Skowroński

Elementy optoelektroniczne. Przygotował: Witold Skowroński Elementy optoelektroniczne Przygotował: Witold Skowroński Plan prezentacji Wstęp Diody świecące LED, Wyświetlacze LED Fotodiody Fotorezystory Fototranzystory Transoptory Dioda LED Dioda LED z elektrycznego

Bardziej szczegółowo

2007-10-27. NA = sin Θ = (n rdzenia2 - n płaszcza2 ) 1/2. L[dB] = 10 log 10 (NA 1 /NA 2 )

2007-10-27. NA = sin Θ = (n rdzenia2 - n płaszcza2 ) 1/2. L[dB] = 10 log 10 (NA 1 /NA 2 ) dr inż. Krzysztof Hodyr Technika Światłowodowa Część 2 Tłumienie i straty w światłowodach Pojęcie dyspersji światłowodów Technika zwielokrotnienia WDM Źródła strat tłumieniowych sprzężenia światłowodu

Bardziej szczegółowo

Właściwości optyczne. Oddziaływanie światła z materiałem. Widmo światła widzialnego MATERIAŁ

Właściwości optyczne. Oddziaływanie światła z materiałem. Widmo światła widzialnego MATERIAŁ Właściwości optyczne Oddziaływanie światła z materiałem hν MATERIAŁ Transmisja Odbicie Adsorpcja Załamanie Efekt fotoelektryczny Tradycyjnie właściwości optyczne wiążą się z zachowaniem się materiałów

Bardziej szczegółowo

Skończona studnia potencjału

Skończona studnia potencjału Skończona studnia potencjału U = 450 ev, L = 100 pm Fala wnika w ściany skończonej studni długość fali jest większa (a energia mniejsza) Teoria pasmowa ciał stałych Poziomy elektronowe atomów w cząsteczkach

Bardziej szczegółowo

Postawy sprzętowe budowania sieci światłowodowych

Postawy sprzętowe budowania sieci światłowodowych Postawy sprzętowe budowania sieci światłowodowych włókno rozgałęziacze (sprzęgacze) nadajniki odbiorniki wzmacniacze optyczne rutery i przełączniki optyczne Prezentacja zawiera kopie folii omawianych na

Bardziej szczegółowo

Urządzenia półprzewodnikowe

Urządzenia półprzewodnikowe Urządzenia półprzewodnikowe Diody: - prostownicza - Zenera - pojemnościowa - Schottky'ego - tunelowa - elektroluminescencyjna - LED - fotodioda półprzewodnikowa Tranzystory - tranzystor bipolarny - tranzystor

Bardziej szczegółowo

Sieci optoelektroniczne

Sieci optoelektroniczne Sieci optoelektroniczne Wykład 6: Projektowanie systemów transmisji światłowodowej dr inż. Walery Susłow Podstawowe pytania (przed rozpoczęciem prac projektowych) Jaka jest maksymalna odległość transmisji?

Bardziej szczegółowo

OPTOTELEKOMUNIKACJA. dr inż. Piotr Stępczak 1

OPTOTELEKOMUNIKACJA. dr inż. Piotr Stępczak 1 OPTOTELEKOMUNIKACJA dr inż. Piotr Stępczak 1 Optyczne elementy aktywne Źródła optyczne Diody elektroluminescencyjne Diody laserowe Laser światłowodowy Wzmacniacze optyczne Półprzewodnikowe Światłowodowe

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI

LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI ĆWICZENIE 1 ŹRÓDŁA ŚWIATŁA Gdańsk 2001 r. ĆWICZENIE 1: ŹRÓDŁA ŚWIATŁA 2 1. Wstęp Zasada działania półprzewodnikowych źródeł światła (LED-ów i diod laserowych LD) jest bardzo

Bardziej szczegółowo

ELEMENTY SIECI ŚWIATŁOWODOWEJ

ELEMENTY SIECI ŚWIATŁOWODOWEJ ELEMENTY SIECI ŚWIATŁOWODOWEJ MODULATORY bezpośrednia (prąd lasera) niedroga może skutkować chirpem do 1 nm (zmiana długości fali spowodowana zmianami gęstości nośników w obszarze aktywnym) zewnętrzna

Bardziej szczegółowo

Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Politechniki Warszawskiej. Zakład Optoelektroniki

Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Politechniki Warszawskiej. Zakład Optoelektroniki Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Politechniki Warszawskiej Zakład Optoelektroniki Instrukcja do ćwiczenia: Badanie parametrów wzmacniacza światłowodowego EDFA Ostatnie dwie dekady to okres niezwykle

Bardziej szczegółowo

TELEKOMUNIKACJA ŚWIATŁOWODOWA

TELEKOMUNIKACJA ŚWIATŁOWODOWA TELEKOMUNIKACJA ŚWIATŁOWODOWA ETAPY ROZWOJU TS etap I (1975): światłowody pierwszej generacji: wielomodowe, źródło diody elektroluminescencyjne 0.87μm l etap II (1978): zastosowano światłowody jednomodowe

Bardziej szczegółowo

Lasery budowa, rodzaje, zastosowanie. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Lasery budowa, rodzaje, zastosowanie. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Lasery budowa, rodzaje, zastosowanie Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Budowa i zasada działania lasera Laser (Light Amplification by Stimulated

Bardziej szczegółowo

Źródła promieniowania optycznego problemy bezpieczeństwa pracy. Lab. Fiz. II

Źródła promieniowania optycznego problemy bezpieczeństwa pracy. Lab. Fiz. II Źródła promieniowania optycznego problemy bezpieczeństwa pracy Lab. Fiz. II Reakcje w tkankach wywołane przez promioniowanie optyczne (podczerwień, widzialne, ultrafiolet): Reakcje termiczne ze wzrostem

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 34. Badanie elementów optoelektronicznych

Ćwiczenie nr 34. Badanie elementów optoelektronicznych Ćwiczenie nr 34 Badanie elementów optoelektronicznych 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z elementami optoelektronicznymi oraz ich podstawowymi parametrami, a także doświadczalne sprawdzenie

Bardziej szczegółowo

Właściwości światła laserowego

Właściwości światła laserowego Właściwości światła laserowego Cechy charakterystyczne światła laserowego: rozbieżność (równoległość) wiązki, pasmo spektralne, gęstość mocy spójność (koherencja). Równoległość wiązki Dyfrakcyjną rozbieżność

Bardziej szczegółowo

Ponadto, jeśli fala charakteryzuje się sferycznym czołem falowym, powyższy wzór można zapisać w następujący sposób:

Ponadto, jeśli fala charakteryzuje się sferycznym czołem falowym, powyższy wzór można zapisać w następujący sposób: Zastosowanie laserów w Obrazowaniu Medycznym Spis treści 1 Powtórka z fizyki Zjawisko Interferencji 1.1 Koherencja czasowa i przestrzenna 1.2 Droga i czas koherencji 2 Lasery 2.1 Emisja Spontaniczna 2.2

Bardziej szczegółowo

1. Nadajnik światłowodowy

1. Nadajnik światłowodowy 1. Nadajnik światłowodowy Nadajnik światłowodowy jest jednym z bloków światłowodowego systemu transmisyjnego. Przetwarza sygnał elektryczny na sygnał optyczny. Jakość transmisji w dużej mierze zależy od

Bardziej szczegółowo

Niezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita

Niezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita Niezwykłe światło ultrakrótkie impulsy laserowe Laboratorium Procesów Ultraszybkich Zakład Optyki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego Światło Fala elektromagnetyczna Dla światła widzialnego długość

Bardziej szczegółowo

CHARAKTERYSTYKA WIĄZKI GENEROWANEJ PRZEZ LASER

CHARAKTERYSTYKA WIĄZKI GENEROWANEJ PRZEZ LASER CHARATERYSTYA WIĄZI GENEROWANEJ PRZEZ LASER ształt wiązki lasera i jej widmo są rezultatem interferencji promieniowania we wnęce rezonansowej. W wyniku tego procesu powstają charakterystyczne rozkłady

Bardziej szczegółowo

Źródła światła: Lampy (termiczne) na ogół wymagają filtrów. Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 1/18

Źródła światła: Lampy (termiczne) na ogół wymagają filtrów. Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 1/18 Źródła światła: Lampy (termiczne) na ogół wymagają filtrów Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 1/18 Lampy: a) szerokopasmowe, rozkład Plancka 2hc I( λ) = 5 λ 2 e 1 hc λk T B

Bardziej szczegółowo

Przejścia promieniste

Przejścia promieniste Przejście promieniste proces rekombinacji elektronu i dziury (przejście ze stanu o większej energii do stanu o energii mniejszej), w wyniku którego następuje emisja promieniowania. E Długość wyemitowanej

Bardziej szczegółowo

Technika falo- i światłowodowa

Technika falo- i światłowodowa Technika falo- i światłowodowa Falowody elementy planarne (płytki, paski) Światłowody elementy cylindryczne (włókna światłowodowe) płytkowy paskowy włókno optyczne Rdzeń o wyższym współczynniku załamania

Bardziej szczegółowo

Diody LED w samochodach

Diody LED w samochodach Diody LED w samochodach Diody elektroluminescencyjne zwane sąs także diodami świecącymi cymi LED (z z ang. Light Emiting Diode), emitują promieniowanie w zakresie widzialnym i podczerwonym. Promieniowanie

Bardziej szczegółowo

UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI INSTYTUT FIZYKI ZAKŁAD FIZYKI CIAŁA STAŁEGO. Ćwiczenie laboratoryjne Nr.2. Elektroluminescencja

UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI INSTYTUT FIZYKI ZAKŁAD FIZYKI CIAŁA STAŁEGO. Ćwiczenie laboratoryjne Nr.2. Elektroluminescencja UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI INSTYTUT FIZYKI ZAKŁAD FIZYKI CIAŁA STAŁEGO Ćwiczenie laboratoryjne Nr.2 Elektroluminescencja SZCZECIN 2002 WSTĘP Mianem elektroluminescencji określamy zjawisko emisji spontanicznej

Bardziej szczegółowo

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Elementy optoelektroniczne

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Elementy optoelektroniczne Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Ćwiczenie nr 9 I. Cel ćwiczenia. Elementy optoelektroniczne Celem ćwiczenia

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia modulacyjna

Spektroskopia modulacyjna Spektroskopia modulacyjna pozwala na otrzymanie energii przejść optycznych w strukturze z bardzo dużą dokładnością. Charakteryzuje się również wysoką czułością, co pozwala na obserwację słabych przejść,

Bardziej szczegółowo

Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA

Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA B V B C ZEWNĘTRZNE POLE ELEKTRYCZNE B C B V B D = 0 METAL IZOLATOR PRZENOSZENIE ŁADUNKÓW ELEKTRYCZNYCH B C B D B V B D PÓŁPRZEWODNIK PODSTAWOWE MECHANIZMY

Bardziej szczegółowo

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE LASERY I ICH ZASTOSOWANIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 13 Temat: Biostymulacja laserowa Istotą biostymulacji laserowej jest napromieniowanie punktów akupunkturowych ciągłym, monochromatycznym

Bardziej szczegółowo

IA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody.

IA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody. 1 A. Fotodioda Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody. Zagadnienia: Efekt fotowoltaiczny, złącze p-n Wprowadzenie Fotodioda jest urządzeniem półprzewodnikowym w którym zachodzi

Bardziej szczegółowo

Zagrożenia powodowane przez promieniowanie laserowe

Zagrożenia powodowane przez promieniowanie laserowe Zagrożenia powodowane przez promieniowanie laserowe Zagrożenia powodowane przez promieniowanie laserowe Laser, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, wzmacniacz kwantowy dla światła,

Bardziej szczegółowo

Laboratorium techniki światłowodowej. Ćwiczenie 2. Badanie apertury numerycznej światłowodów

Laboratorium techniki światłowodowej. Ćwiczenie 2. Badanie apertury numerycznej światłowodów Laboratorium techniki światłowodowej Ćwiczenie 2. Badanie apertury numerycznej światłowodów Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 2006 1. Wprowadzenie Światłowody

Bardziej szczegółowo

Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne

Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne Wykład 5 Fotodetektory, ogniwa słoneczne 1 Generacja optyczna swobodnych nośników Fotoprzewodnictwo σ=e(µ e n+µ h p) Fotodioda optyczna generacja par elektron-dziura pole elektryczne złącza rozdziela parę

Bardziej szczegółowo

Badanie emiterów promieniowania optycznego

Badanie emiterów promieniowania optycznego LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 9 Badanie emiterów promieniowania optycznego Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów z podstawowymi charakterystykami emiterów promieniowania optycznego. Badane elementy:

Bardziej szczegółowo

Elektronika. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

Elektronika. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej. Elektronika Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej. Zadania elektroniki: Urządzenia elektroniczne służą do przetwarzania i przesyłania informacji w postaci

Bardziej szczegółowo

Fizyka Laserów wykład 6. Czesław Radzewicz

Fizyka Laserów wykład 6. Czesław Radzewicz Fizyka Laserów wykład 6 Czesław Radzewicz wzmacniacz laserowy (długie impulsy) - przypomnienie 2 bilans obsadzeń: σ 21 N 2 F s σ 21 N 2 F ħω 12 dn 2 dt = σ 21N 1 F σ 21 N 2 F + σ 21 N 1 F 1 dn 1 dt = F

Bardziej szczegółowo

Bernard Ziętek OPTOELEKTRONIKA

Bernard Ziętek OPTOELEKTRONIKA Uniwersytet Mikołaja Kopernika Bernard Ziętek OPTOELEKTRONIKA Wydanie III, uzupełnione i poprawione Toruń 2011 SPIS TREŚCI PRZEDMOWA DO III WYDANIA 1 PRZEDMOWA DO II WYDANIA 3 PRZEDMOWA DO I WYDANIA 4

Bardziej szczegółowo

Widmo promieniowania elektromagnetycznego Czułość oka człowieka

Widmo promieniowania elektromagnetycznego Czułość oka człowieka dealna charakterystyka prądowonapięciowa złącza p-n ev ( V ) = 0 exp 1 kbt Przebicie złącza przy polaryzacji zaporowej Przebicie Zenera tunelowanie elektronów przez wąską warstwę zaporową w złączu silnie

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 7 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2014/15

Bardziej szczegółowo

Diody świecące i lasery półprzewodnikowe

Diody świecące i lasery półprzewodnikowe Diody świecące i lasery półprzewodnikowe Dioda LED Porównanie diodowego źródła światła (z lewej) i żarówki halogenowej, pozwalających uzyskać takie samo natężenie oświetlenia Złącze PN Połączenie się dwóch

Bardziej szczegółowo

Systemy laserowe. dr inż. Adrian Zakrzewski dr inż. Tomasz Baraniecki

Systemy laserowe. dr inż. Adrian Zakrzewski dr inż. Tomasz Baraniecki Systemy laserowe dr inż. Adrian Zakrzewski dr inż. Tomasz Baraniecki Lasery półprzewodnikowe Charakterystyka lasera półprzewodnikowego pierwszy laser półprzewodnikowy został opracowany w 1962 r. zastosowanie

Bardziej szczegółowo

LASERY PODSTAWY FIZYCZNE część 1

LASERY PODSTAWY FIZYCZNE część 1 Politechnika Warszawska Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Zakład Optoelektroniki dr inż. Jerzy Andrzej Kęsik LASERY PODSTAWY FIZYCZNE część 1 SPIS TREŚCI 1. Wstęp. Mechanizm fizyczny wzmacniania

Bardziej szczegółowo

6. Emisja światła, diody LED i lasery polprzewodnikowe

6. Emisja światła, diody LED i lasery polprzewodnikowe 6. Emisja światła, diody LED i lasery polprzewodnikowe Typy rekombinacji Rekombinacja promienista Diody LED Lasery półprzewodnikowe Struktury niskowymiarowe OLEDy 1 Promieniowanie termiczne Rozkład Plancka

Bardziej szczegółowo

Zasada działania tranzystora bipolarnego

Zasada działania tranzystora bipolarnego Tranzystor bipolarny Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Zasada działania tranzystora bipolarnego

Bardziej szczegółowo

Optotelekomunikacja. dr inż. Piotr Stępczak 1

Optotelekomunikacja. dr inż. Piotr Stępczak 1 Optotelekomunikacja dr inż. Piotr Stępczak 1 dr inż. Piotr Stępczak Falowa natura światła () ( ) () ( ) z t j jm z z z t j jm z z e e r H H e e r E E β ω β ω Θ ± Θ ± 1 0 0 1 0 1 1 zatem 0 n n n n gr λ

Bardziej szczegółowo

1. Zarys właściwości półprzewodników 2. Zjawiska kontaktowe 3. Diody 4. Tranzystory bipolarne

1. Zarys właściwości półprzewodników 2. Zjawiska kontaktowe 3. Diody 4. Tranzystory bipolarne Spis treści Przedmowa 13 Wykaz ważniejszych oznaczeń 15 1. Zarys właściwości półprzewodników 21 1.1. Półprzewodniki stosowane w elektronice 22 1.2. Struktura energetyczna półprzewodników 22 1.3. Nośniki

Bardziej szczegółowo

4. Diody DIODY PROSTOWNICZE. Są to diody przeznaczone do prostowania prądu przemiennego.

4. Diody DIODY PROSTOWNICZE. Są to diody przeznaczone do prostowania prądu przemiennego. 4. Diody 1 DIODY PROSTOWNICE Są to diody przeznaczone do prostowania prądu przemiennego. jawisko prostowania: przepuszczanie przez diodę prądu w jednym kierunku, wtedy gdy chwilowa polaryzacja diody jest

Bardziej szczegółowo

WYZNACZENIE STAŁEJ PLANCKA NA PODSTAWIE CHARAKTERYSTYKI DIODY ELEKTROLUMINESCENCYJNEJ

WYZNACZENIE STAŁEJ PLANCKA NA PODSTAWIE CHARAKTERYSTYKI DIODY ELEKTROLUMINESCENCYJNEJ ĆWICZENIE 48 WYZNACZENIE STAŁEJ PLANCKA NA PODSTAWIE CHARAKTERYSTYKI DIODY ELEKTROLUMINESCENCYJNEJ Cel ćwiczenia: Wyznaczenie stałej Plancka na podstawie pomiaru charakterystyki prądowonapięciowej diody

Bardziej szczegółowo

LASERY SĄ WSZĘDZIE...

LASERY SĄ WSZĘDZIE... LASERY wprowadzenie LASERY SĄ WSZĘDZIE... TROCHĘ HISTORII 1917 Einstein postuluje obecność procesów emisji wymuszonej (i kilka innych rzeczy ) 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 TROCHĘ

Bardziej szczegółowo

Złącze p-n powstaje wtedy, gdy w krysztale półprzewodnika wytworzone zostaną dwa obszary o odmiennym typie przewodnictwa p i n. Nośniki większościowe

Złącze p-n powstaje wtedy, gdy w krysztale półprzewodnika wytworzone zostaną dwa obszary o odmiennym typie przewodnictwa p i n. Nośniki większościowe Diody Dioda jest to przyrząd elektroniczny z dwiema elektrodami mający niesymetryczna charakterystykę prądu płynącego na wyjściu w funkcji napięcia na wejściu. Symbole graficzne diody, półprzewodnikowej

Bardziej szczegółowo

Wielomodowe, grubordzeniowe

Wielomodowe, grubordzeniowe Wielomodowe, grubordzeniowe i z plastykowym pokryciem włókna. Przewężki i mikroelementy Multimode, Large-Core, and Plastic Clad Fibers. Tapered Fibers and Specialty Fiber Microcomponents Wprowadzenie Włókna

Bardziej szczegółowo

Lasery - konstrukcje i parametry. Sergiusz Patela 1999-2004 Lasery - konstrukcje 1

Lasery - konstrukcje i parametry. Sergiusz Patela 1999-2004 Lasery - konstrukcje 1 Lasery - konstrukcje i parametry Sergiusz Patela 1999-2004 Lasery - konstrukcje 1 Źródło światła (laser półprzewodnikowy) Optyczna moc wyjściowa (mw) P I th I o nachylenie = współczynnik modulacji (mw/ma)

Bardziej szczegółowo

1. Wzmacniacze wiatłowodowe oparte na zjawisku emisji wymuszonej (lasery bez sprz enia zwrotnego).

1. Wzmacniacze wiatłowodowe oparte na zjawisku emisji wymuszonej (lasery bez sprz enia zwrotnego). Wzmacniacze światłowodowe, Wykład 9 SMK J. Siuzdak, Wstęp do współczesnej telekomunikacji światłowodowej, WKŁ W-wa 1999 1. Wzmacniacze światłowodowe oparte na zjawisku emisji wymuszonej (lasery bez sprzężenia

Bardziej szczegółowo

L E D light emitting diode

L E D light emitting diode Elektrotechnika Studia niestacjonarne L E D light emitting diode Wg PN-90/E-01005. Technika świetlna. Terminologia. (845-04-40) Dioda elektroluminescencyjna; dioda świecąca; LED element półprzewodnikowy

Bardziej szczegółowo

Światłowody. Telekomunikacja światłowodowa

Światłowody. Telekomunikacja światłowodowa Światłowody Telekomunikacja światłowodowa Cechy transmisji światłowodowej Tłumiennośd światłowodu (około 0,20dB/km) Przepustowośd nawet 6,875 Tb/s (2000 r.) Standardy - 10/20/40 Gb/s Odpornośd na działanie

Bardziej szczegółowo

Transmisja bezprzewodowa

Transmisja bezprzewodowa Sieci komputerowe Wykład 6: Media optyczne Transmisja bezprzewodowa Wykład prowadzony przez dr inż. Mirosława Hajdera dla studentów 3 roku informatyki, opracowany przez Joannę Pliś i Piotra Lasotę, 3 FD.

Bardziej szczegółowo

Media transmisyjne w sieciach komputerowych

Media transmisyjne w sieciach komputerowych Media transmisyjne w sieciach komputerowych Andrzej Grzywak Media transmisyjne stosowane w sieciach komputerowych Rys. 1. kable i przewody miedziane światłowody sieć energetyczna (technologia PLC) sieci

Bardziej szczegółowo

Wykład 2: Wprowadzenie do techniki światłowodowej

Wykład 2: Wprowadzenie do techniki światłowodowej Sieci optoelektroniczne Wykład 2: Wprowadzenie do techniki światłowodowej Światłowód - definicja Jest to medium transmisyjne stanowiące czyste szklane włókno kwarcowe, otoczone nieprzezroczystym płaszczem

Bardziej szczegółowo

Politechnika Wrocławska Wydział Podstawowych Problemów Techniki

Politechnika Wrocławska Wydział Podstawowych Problemów Techniki Politechnika Wrocławska Wydział Podstawowych Problemów Techniki specjalność FOTONIKA 3,5-letnie studia stacjonarne I stopnia (studia inżynierskie) FIZYKA TECHNICZNA Charakterystyka wykształcenia: - dobre

Bardziej szczegółowo

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory Promieniowanie elektromagnetyczne (fala elektromagnetyczna) rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego. Zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej, w której składowa elektryczna

Bardziej szczegółowo

Systemy i Sieci Radiowe

Systemy i Sieci Radiowe Systemy i Sieci Radiowe Wykład 3 Media transmisyjne część 1 Program wykładu transmisja światłowodowa transmisja za pomocą kabli telekomunikacyjnych (DSL) transmisja przez sieć energetyczną transmisja radiowa

Bardziej szczegółowo

Wybrane elementy optoelektroniczne. 1. Dioda elektroluminiscencyjna LED 2. Fotodetektory 3. Transoptory 4. Wskaźniki optyczne 5.

Wybrane elementy optoelektroniczne. 1. Dioda elektroluminiscencyjna LED 2. Fotodetektory 3. Transoptory 4. Wskaźniki optyczne 5. Wybrane elementy optoelektroniczne 1. Dioda elektroluminiscencyjna LED 2. Fotodetektory 3. Transoptory 4. Wskaźniki optyczne 5. Podsumowanie a) b) Light Emitting Diode Diody elektrolumiscencyjne Light

Bardziej szczegółowo

Dioda półprzewodnikowa OPRACOWANIE: MGR INŻ. EWA LOREK

Dioda półprzewodnikowa OPRACOWANIE: MGR INŻ. EWA LOREK Dioda półprzewodnikowa OPRACOWANIE: MGR INŻ. EWA LOREK Budowa diody Dioda zbudowana jest z dwóch warstw półprzewodników: półprzewodnika typu n (nośnikami prądu elektrycznego są elektrony) i półprzewodnika

Bardziej szczegółowo

Badanie charakterystyk spektralnych lasera półprzewodnikowego.

Badanie charakterystyk spektralnych lasera półprzewodnikowego. Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki WYDZIAŁ ELEKTRONIKI i TECHNIK INFORMACYJNYCH POLITECHNIKA WARSZAWSKA ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa Badanie charakterystyk spektralnych lasera półprzewodnikowego.

Bardziej szczegółowo

1G i 10G Ethernet warstwa fizyczna. Sergiusz Patela 2005 Okablowanie sieci Ethernet 1G i 10G 1

1G i 10G Ethernet warstwa fizyczna. Sergiusz Patela 2005 Okablowanie sieci Ethernet 1G i 10G 1 1G i 10G Ethernet warstwa fizyczna Sergiusz Patela 2005 Okablowanie sieci Ethernet 1G i 10G 1 Rozwój technologii sieciowych a systemy okablowania Technologie kablowania lokalnych sieci komputerowych ulegają

Bardziej szczegółowo

ŹRÓDŁA ŚWIATŁA TYP LASERÓW Z CIAŁEM STAŁYM CIECZOWE Z FOTO- DYSOCJACJĄ GAZOWE ATOMOWE JONOWE MOLEKULARNE ELEKTRO- JONIZACYJNE GAZO- DYNAMICZNE

ŹRÓDŁA ŚWIATŁA TYP LASERÓW Z CIAŁEM STAŁYM CIECZOWE Z FOTO- DYSOCJACJĄ GAZOWE ATOMOWE JONOWE MOLEKULARNE ELEKTRO- JONIZACYJNE GAZO- DYNAMICZNE ŹRÓDŁA ŚWIATŁA 1. Podział źródeł światła Elementarne połączenie transmisyjne: nadajnik (źródło światła) tor transmisyjny (światłowód) odbiornik Podział źródeł światła: szerokopasmowe i o widmie liniowym

Bardziej szczegółowo

Systemy laserowe. dr inż. Adrian Zakrzewski dr inż. Tomasz Baraniecki

Systemy laserowe. dr inż. Adrian Zakrzewski dr inż. Tomasz Baraniecki Systemy laserowe dr inż. Adrian Zakrzewski dr inż. Tomasz Baraniecki Lasery światłowodowe Źródło: www.jakubduba.pl Światłowód płaszcz n 2 n 1 > n 2 rdzeń n 1 zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia Źródło:

Bardziej szczegółowo

Ćw.2. Prawo stygnięcia Newtona

Ćw.2. Prawo stygnięcia Newtona Ćw.2. Prawo stygnięcia Newtona Wstęp Ćwiczenie przedstawia metodę monitorowania temperatury w czasie rzeczywistym przy użyciu czujników światłowodowych. Specjalna technologia kryształów półprzewodnikowych

Bardziej szczegółowo

SPECYFIKACJA ZASIĘGU POŁĄCZEŃ OPTYCZNYCH

SPECYFIKACJA ZASIĘGU POŁĄCZEŃ OPTYCZNYCH Lublin 06.07.2007 r. SPECYFIKACJA ZASIĘGU POŁĄCZEŃ OPTYCZNYCH URZĄDZEŃ BITSTREAM Copyright 2007 BITSTREAM 06.07.2007 1/8 SPIS TREŚCI 1. Wstęp... 2. Moc nadajnika optycznego... 3. Długość fali optycznej...

Bardziej szczegółowo

Charakteryzacja telekomunikacyjnego łącza światłowodowego

Charakteryzacja telekomunikacyjnego łącza światłowodowego Charakteryzacja telekomunikacyjnego łącza światłowodowego Szybkości transmisji współczesnych łączy światłowodowych STM 4 622 Mbps STM 16 2 488 Mbps STM 64 9 953 Mbps Rekomendacje w stadium opracowania

Bardziej szczegółowo

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE - lata '90 XIX wieku WSTĘP Widmo promieniowania elektromagnetycznego zakres "pokrycia" różnymi rodzajami fal elektromagnetycznych promieniowania zawartego w danej wiązce. rys.i.1.

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie do optyki (zjawisko załamania światła, dyfrakcji, interferencji, polaryzacji, laser) (ćw. 9, 10)

Wprowadzenie do optyki (zjawisko załamania światła, dyfrakcji, interferencji, polaryzacji, laser) (ćw. 9, 10) Wprowadzenie do optyki (zjawisko załamania światła, dyfrakcji, interferencji, polaryzacji, laser) (ćw. 9, 10) 1. Dyfrakcja Dyfrakcja, czyli ugięcie, to zjawisko polegające na zaburzeniu prostoliniowego

Bardziej szczegółowo

DETEKTORY i NADAJNIKI OPTOELEKTRONICZNE

DETEKTORY i NADAJNIKI OPTOELEKTRONICZNE Program rozwojowy Politechniki Koszalińskiej w zakresie przybliżenia kształcenia do potrzeb rynku pracy i gospodarki opartej na wiedzy. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu

Bardziej szczegółowo

Zworka amp. C 1 470uF. C2 100pF. Masa. R pom Rysunek 1. Schemat połączenia diod LED. Rysunek 2. Widok płytki drukowanej z diodami LED.

Zworka amp. C 1 470uF. C2 100pF. Masa. R pom Rysunek 1. Schemat połączenia diod LED. Rysunek 2. Widok płytki drukowanej z diodami LED. Ćwiczenie. Parametry dynamiczne detektorów i diod LED. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi parametrami dynamicznymi diod LED oraz detektorów. Poznanie możliwych do uzyskania

Bardziej szczegółowo

Dioda półprzewodnikowa

Dioda półprzewodnikowa mikrofalowe (np. Gunna) Dioda półprzewodnikowa Dioda półprzewodnikowa jest elementem elektronicznym wykonanym z materiałów półprzewodnikowych. Dioda jest zbudowana z dwóch różnie domieszkowanych warstw

Bardziej szczegółowo

ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE

ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE, WEWNETRZNE I ICH RÓŻNE ZASTOSOWANIA ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE Światło padając na powierzchnię materiału wybija z niej elektron 1 ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE

Bardziej szczegółowo

FTF-S1XG-S31L-010D. Moduł SFP+ 10GBase-LR/LW, jednomodowy, 10km, DDMI. Referencja: FTF-S1XG-S31L-010D

FTF-S1XG-S31L-010D. Moduł SFP+ 10GBase-LR/LW, jednomodowy, 10km, DDMI. Referencja: FTF-S1XG-S31L-010D FTF-S1XG-S31L-010D Moduł SFP+ 10GBase-LR/LW, jednomodowy, 10km, DDMI Referencja: FTF-S1XG-S31L-010D Opis: Moduł SFP+ FTF-S1XG-S31L-010D to interfejs 10Gb przeznaczony dla urządzeń pracujących w sieciach

Bardziej szczegółowo

Opracowanie nowych koncepcji emiterów azotkowych ( nm) w celu ich wykorzystania w sensorach chemicznych, biologicznych i medycznych.

Opracowanie nowych koncepcji emiterów azotkowych ( nm) w celu ich wykorzystania w sensorach chemicznych, biologicznych i medycznych. Opracowanie nowych koncepcji emiterów azotkowych (380 520 nm) w celu ich wykorzystania w sensorach chemicznych, biologicznych i medycznych. (zadanie 14) Piotr Perlin Instytut Wysokich Ciśnień PAN 1 Do

Bardziej szczegółowo

Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman

Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman Porównanie Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman Spektroskopia FT-Raman Spektroskopia FT-Raman jest dostępna od 1987 roku. Systemy

Bardziej szczegółowo

Własności światła laserowego

Własności światła laserowego Własności światła laserowego Cechy światła laserowego: rozbieżność (równoległość) wiązki, pasmo spektralne, gęstość mocy oraz spójność (koherencja). Równoległość wiązki Dyfrakcyjną rozbieżność kątową awkącie

Bardziej szczegółowo

Teoria pasmowa ciał stałych

Teoria pasmowa ciał stałych Teoria pasmowa ciał stałych Poziomy elektronowe atomów w cząsteczkach ulegają rozszczepieniu. W kryształach zjawisko to prowadzi do wytworzenia się pasm. Klasyfikacja ciał stałych na podstawie struktury

Bardziej szczegółowo

IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski

IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski 1 1 Dioda na złączu p n Zgodnie z wynikami, otrzymanymi na poprzednim wykładzie, natężenie prądu I przepływającego przez złącze p n opisane jest wzorem Shockleya

Bardziej szczegółowo