5-amaliyot mashG‘uloti mavzu

5-AMALIYOT MAShG‘ULOTI


Mavzu: Yorug‘lik diodi va lazer diodining vatt-amper xarakteristikalarini qiyosiy o‘rganish.


Ishdan maqsad: Optik aloqa tizimining yorug‘lik diodi va lazer diodining vatt-amper xarakteristikalarini qiyosiy o‘rganish.
Qo‘llaniladigan ta’lim texnologiyalari: dialogik yondoshuv, muammoli ta’lim, shaxsga yo‘naltirilgan ta’lim.

1. 
   Nazariy ma’lumotlar
   

LDlar xizmat muddati, nurlanish quvvati va uni tashqi injeksiya tokiga bog‘liqligi, nurlanishni yo‘nalganlik diagrammasi Ө va nurlanish spektri, xizmat muddati bilan tavsiflanadi. LD YoD ga qaraganda tashqi injeksiya tokini katta qiymatlarida ishlaydi. Tashqi injeksiya toki I_u oshib, chegaraviy I_ch qiymatga yetgach, generatsiya, qachonki tuzilishdagi yÿqotishlar kuchayishlarga teng bÿlganda yoki lazer effekti yuzaga keladi, ya’ni indutsiyalangan (majburiy) nurlanish hosil bo‘ladi. Bu nurlanish yuqori kogerent bo‘lgani uchun, LDni nurlanish spektri kengligi YoD ga nisbatan tor. LDni nurlanish spektri 1-2 nm, YoD ni nurlanish spektri esa 30-50 nm. Nurlanish quvvatini tashqi injeksiya tokiga bog‘liqligini LDni vatt-amper xarakteristikasidan ko‘rish mumkin. 5.1-rasmda LD va YoD larni vatt-amper xarakteristikalari ko‘rsatilgan. Kichik tok qiymatlarida LDda kuchsiz spontan nurlanish yuzaga keladi, u samarasiz yorug‘lik diodi sifatida ishlaydi. Yuqorida aytib o‘tilgandek, tok qiymati chegaraviy tok I_ch qiymatidan oshganda nurlanish quvvati R_nur keskin oshib, kogerent majburiy nurlanish hosil bo‘ladi. LDning nurlanish quvvati 1-100 mVtni tashkil etadi.

5.1-rasm. Vatt-amper xarakteristikalar: 1 - lazer diodi uchun; 2 - yorug‘lik diodi uchun

Rasmdan ko‘rinib turibdiki vatt – amper tavsifi nochiziqdir. Shu sababli, vatt – amper tavsifini chiziqlashtirishning maxsus choralarini qo‘llamasdan, lazerning injeksiya tokini analog signal bilan o‘zgartirish yo‘li bilan chiqish nurlanishini modulyatsiyalash amaliy qo‘llanilmaydi.

Odatda injeksiya tokini va mos ravishda lazerning chiqish optik quvvatini modulyatsiyalashning qo‘llaniladi. Shuni alohida aytish kerakli, lazer chegaralangan pik quvvatli nurlanish manbai hisoblanadi. Bu nakachka tokining katta qiymatlarida quvvatni kamayib borishi bilan bog‘liq. LD ga xos yana bir muhim xususiyatni aytib o‘tamiz: atrof muhit temperaturasi o‘zgarsa, vatt – amper xarakteristikasi suriladi (5.2 – rasm).

Bu chegaraviy tok va chiqish quvvati qiymatlarining o‘zgarishiga olib keladi.

Bu kamchilikni bartaraf etish uchun kompensatsiyalashning elektr sxemalari, shuningdek mikrosovutgichning ishini boshqaruvchi, termokompensatsiyalash sxemalaridan foydalaniladi/



5.2-rasm. Lazer diodning vatt-amper xarakteristikasining temperaturaga bog‘liq ravishda ÿzgarishi.

5.3 – rasmda LD optik nurlanishining yo‘nalganlik diagrammasi ko‘rsatilgan.

Rasmdan ko‘rinib turibdiki, lazer nurlanishining diagrammasi nosimmetrik. quvvatning yarim sathida o‘lchanganda uning kengligi o‘tishga parallel yuzada 20⁰ dan kichik va perpendikulyar yuzada 40⁰ dan katta (5.3,a–rasm). 5.3,b–rasmda o‘zaro perpendikulyar yo‘nalishlarda nurlanish quvvatining burchakka bog‘liqligi ko‘rsatilgan.

5.3-rasm. Optik nurning lazer dioddagi yÿnalganlik diagrammasi: a) parallel va perpendikulyar yuzalardagi nurlanish kengligi; b) ÿzaro perpendikulyar yÿnalishlarda nurlanish quvvatining burchakka bog‘liqligi.

Yo‘nalganlik diagrammasi ellips konus ko‘rinishiga ega. Generatsiyalanadigan nurlanishning yetarli katta yoyilganligi, uni kichik sonli aperaturali optik tolaga samarali kiritishga to‘sqinlik qiladi. Buning uchun maxsus moslashtiruvchi qurilmalarni qo‘llash talab etiladi.

Magistral TOA liniyalarida asosan signallar 1,3 va 1,55 mkm to‘lqin uzunliklarida uzatiladi. 1,55 mkm to‘lqin uzunligida so‘nish qiymatlari kichik bo‘lgani uchun retranslyatsiyasiz (L=100km) uzun uchastkalarda ana shu to‘lqin uzunlikdagi optik uzatish manbalaridan foydalanish samaralidir. Magistral aloqa liniyalari kabellari bir modali tolalardan iborat bo‘lgani uchun ham LDdan foydalanish kerak. Chunki YoD ga qaraganda LDning nurlanishini yo‘nalganlik diagrammasi tor. Bu nurlanishni tolaga kiritishni osonlashtiradi.