Оптические методы в информатике. Наний О.Е - 88 стр.

                               88



тестирования (на одном полупроводниковом кристалле может быть
изготовлено несколько сот лазеров одновременно), что, как
ожидается, приведет к значительному снижению их стоимости.
   Главное преимущество лазеров с прямой модуляцией –
экономическое, т.к. такие устройства намного дешевле лазеров с
внешней модуляцией. Главный недостаток – наличие паразитной
частотной модуляции (ЧМ), или чирпа (Chirp). Чирп приводит к
расширению спектра излучения и, как правило, к сокращению
дальности широкополосной передачи информации.

Светодиоды в волоконно-оптических системах связи
   Светодиоды применяются в системах волоконно-оптической связи,
передающих данные на сравнительно короткие расстояния с низкими
и средними скоростями. Поскольку время жизни спонтанного
излучения в сильно возбужденных полупроводниках составляет около
1 нс, максимально достижимые скорости передачи данных в системах
со светодиодами ограничены значением 1 Гбит/с. Поэтому в
волоконно-оптических системах на основе светодиодов нельзя
получить скорости передачи данных в несколько Гбит/с. Однако
скорости передачи данных в несколько сотен Мбит/с обычно
удовлетворяют требованиям большинства систем локальной связи.
   Для получения максимальной эффективности ввода излучения
светодиода в оптическое волокно область излучения светодиодов
должна быть намного меньше диаметра сердцевины волокна. Для
работы с многомодовыми волокнами, как правило, используются
светодиоды с круговыми областями излучения с диаметром 20…50
мкм. Диаметр сердцевины многомодовых кварцевых волокон обычно
равен 50…100 мкм.
   Полимерные световоды могут иметь диаметры больше 1 мм,
поэтому для работы с ними могут использоваться светодиоды с
большей областью излучения.
   Рассмотрим светодиод со временем нарастания сигнала  r . При
подаче на вход светодиода ступенчатого импульса тока мощность
выходного оптического излучения увеличивается по закону:
       Pout (t )  P0 [1  exp( t /  r )] .              (9.1)
Можно определить частотную передаточную функцию светодиода по
мощности как зависимость глубины модуляции мощности от частоты
при заданной глубине модуляции M тока:
       Pout ( )  P0 M (1  i r ) 1 .                  (9.2)