Модуляция излучения источников электромагнитных волн оптического диапазона
Ответьте письменно на следующие вопросы:
• Что такое модуляция?
• В чем заключается сущность прямой модуляции в схемах с полупроводниковыми источниками оптического излучения?
• Почему происходит искажение сигналов при прямой модуляции?
• Какие шумы возникают при модуляции (перечислить)?
• Как уменьшить нелинейные искажения при модуляции?
•
Задача 3
По данным таблицы 3.1 построить зависимость выходной мощности источника оптического излучения от величины электрического тока, протекающего через него. Для заданных (по варианту) тока смещения и амплитуды модулирующих однополярных импульсов (таблицы 3.2 и 3.3) определить графически изменение выходной модуляционной мощности Рмакс и Рмин и определить глубину модуляции h . По построенной характеристике указать вид источника.
Таблица 3.1
| I, мА | 0 | 5 | 10 | 15 | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 |
| Р1, мкВт | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 90 | 160 | 230 | 310 | 370 |
Таблица 3.2
| Ток смещения | Предпоследняя цифра пароля | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| I, мА | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
Таблица 3.3
| Амплитуда тока модуляции | Предпоследняя цифра пароля | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| I, мА | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
Методические указания к задаче 3.
Для решения задачи необходимо внимательно изучить [14] с. 14 – 19, [24] с. 278 – 284.
Для определения глубины модуляции использовать соотношение 3.1:
|
|
|
(3.1)
Рекомендуется при построении графика Р (I) чертеж выполнить на миллиметровой бумаге в масштабе 1 мм : 0,2 мА и 1мм : 1,5 мкВт.
Фотоприемники для оптических систем передачи
Ответьте письменно на следующие вопросы:
• Какие требования предъявляются к фотоприемникам оптических систем передачи?
• Какие основные характеристики имеет фотодиод конструкции p-i-n?
• Чем ограничен диапазон оптических частот для фотодетектирования?
• Что такое длинноволновая граница чувствительности?
• Чем отличается конструкция и принцип действия лавинного фотодиода (ЛФД) от конструкции диода p-i-n?
• Что значит быстродействие фотодиода?
• Перечислите шумы фотодиодов.
Задача 4
Построить график зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны оптического излучения по данным таблицы 4.1. Используя график и данные таблиц 4.2 и 4.3. Определить величину фототока на выходе p-i-n фотодиода. По графику определить длинноволновую границу чувствительности фотодетектора. Определить материал для изготовления прибора.
Таблица 4.1
| Чувствитель- ность, А/Вт | 0,3 | 0,45 | 0,53 | 0,58 | 0,62 | 0,67 | 0,7 | 0,73 | 0,65 | 0,1 |
| Длина волны, мкм | 0,85 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,78 |
|
|
|
Таблица 4.2
| Мощность излучения | Предпоследняя цифра пароля | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| Рu, мкВт | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 |
Таблица 4.3
| Длина волны | Последняя цифра пароля | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| l , нм | 1750 | 1650 | 1550 | 1430 | 1310 | 1290 | 1150 | 980 | 910 | 860 |
Методические указания к задаче 4.
Для решения задачи необходимо внимательно изучить [13] с. 42 – 54, [11], [6] с. 149 – 164.
При решении задачи необходимо учесть соотношения (4.1), (4.2), (4.3):
(4.1)
, (4.2)
, (4.3)
где:
ЕФ – энергия фотона, е – заряд электрона; h ВН – внутренняя квантовая эффективность фотодиода; h – постоянная Планка, С – скорость света.
Длинноволновая граница чувствительности фотодетектора определяется соотношением (4.4):
, (4.4)
где Еg - ширина запрещенной зоны полупроводникового материала, из которого сделан фотодиод.
Рекомендуется при построении графика зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны выполнить чертеж на миллиметровой бумаге в масштабе 1мм : 0,01мкм и 1мм : 0,01 А/Вт.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 737; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!