انواع منابع مورد استفاده شامل LED ها، لیزرها، لیزرهای fabry-perot (FP)، لیزرهای بازخورد توزیع شده (DFB) و لیزرهای ساطع کننده سطح حفره عمودی (VCSELs) می باشد. همه سیگنال های الکتریکی را به سیگنال های نوری تبدیل می کنند، اما در غیر این صورت دستگاه های کاملاً متفاوتی هستند. هر سه دستگاه نیمه هادی (تراشه) کوچکی هستند که واقعاً به اندازه دانه های شن هستند. LED ها و VCSEL ها بر روی ویفرهای نیمه هادی ساخته می شوند به طوری که نور را از سطح تراشه ساطع می کنند، در حالی که لیزرهای fp و DFB از کناره تراشه از یک حفره لیزری ایجاد شده در وسط تراشه ساطع می کنند.
لیزرها و ال ای دی ها دستگاه های کاملا متفاوتی هستند، همانطور که از این نمودار خروجی نور آنها به عنوان تابعی از جریان درایو مشاهده می کنید. الایدیها ساطعکنندههای سادهای هستند که با افزایش جریان درایو، خروجی نور بیشتری تولید میکنند تا زمانی که جریانهای بالاتر آنها را گرم کرده و خروجی نور آنها کاهش مییابد و مجموع توان خروجی را محدود میکند. لیزرها مانند LED ها شروع می شوند و نور بیشتری با جریان درایو بیشتری تولید می کنند، اما نور در قسمت های کوچکی در تراشه نیمه هادی به نام حفره لیزر، به صورت افقی در داخل تراشه برای اکثر لیزرها اما به صورت عمودی در یک VCSEL مانند همه لیزرها، یک بار محدود می شود. مقدار مشخصی از نور در داخل حفره لیزر تولید می شود، دستگاه به یک "لیزر" تبدیل می شود - مخفف "تقویت نور با انتشار تحریک شده تشعشع". هنگامی که دستگاه به یک سطح جریان خاص می رسد، از آستانه لیزر عبور می کند و با افزایش کمی در جریان، خروجی نور بسیار بیشتر می شود.
منحنیهای LI نشان میدهند که چرا لیزرها پهنای باند بالاتری نسبت به LED دارند. LED ها در محدوده جریان بالاتری مدوله می شوند تا نور خروجی را روشن و خاموش کنند. لیزرها در آستانه بایاس می شوند و سپس با تغییرات کوچک جریان مدوله می شوند تا تغییرات بزرگی در خروجی نور حاصل شود. اندازه کوچکتر لیزرها نیز باعث میشود که سریعتر مدوله شوند. معمولاً LEDها به چند صد مگابیت در ثانیه پیوند محدود می شوند در حالی که لیزرها برای پیوندهای {{1} گیگابیت در ثانیه در صورت مدوله مستقیم خوب هستند. (با روشن بودن دائمی لیزر (CW) و تعدیل آن به صورت خارجی، نرخ بیت بالاتر امکان پذیر است.
ال ای دی ها توان خروجی بسیار پایین تری نسبت به لیزرها دارند و الگوی پرتوهای خروجی نوری بزرگتر و واگرا، جفت شدن آنها را در فیبرها سخت تر می کند و به طور کلی استفاده از آنها را با فیبرهای چند حالته محدود می کند. ال ای دی ها پهنای باند بسیار کمتری نسبت به لیزرها دارند و محدود به سیستم هایی هستند که تا حدود 250 مگاهرتز یا حدود 200 مگابیت بر ثانیه کار می کنند.
لیزرها دارای خروجی های نور کوچک تری هستند و به راحتی با فیبرهای تک حالته جفت می شوند و آنها را برای لینک های با سرعت بالا در فواصل دور ایده آل می کند. لیزرها دارای پهنای باند بسیار بالایی هستند که بیشتر آنها برای سرعت بالای 10 گیگاهرتز یا 10 گیگابیت بر ثانیه مفید هستند.
VCSEL ها دستگاه عجیبی هستند. آنها از ترفندهای ساخت نیمه هادی برای ایجاد یک حفره لیزری عمودی در تراشه استفاده می کنند تا نور از بالای آن خارج شود و اتصال آن به فیبر را آسان می کند. اما ساختار دستگاه تنها برای منابع 850 نانومتری، طول موجی که برای فیبر چند حالته استفاده میشود، امکانپذیر بوده است.
به دلیل روشهای ساخت، ساخت LED و VCSEL ارزان است. لیزرها گران تر هستند زیرا ایجاد حفره لیزر در داخل دستگاه دشوارتر است، تراشه باید از ویفر نیمه هادی جدا شود و هر انتهای آن قبل از اینکه لیزر حتی بتواند آزمایش شود تا خوب بودن آن را ببیند، باید پوشش داده شود.
مقایسه خروجی طیفی یک LED و یک VCSEL، هر دو با طول موج مرکزی در حدود 850 نانومتر.
یکی دیگر از تفاوت های بزرگ بین LED ها و هر دو نوع لیزر، خروجی طیفی است. LED ها دارای یک خروجی طیفی بسیار گسترده هستند که باعث می شود آنها از پراکندگی رنگی در فیبر رنج ببرند، در حالی که لیزرها دارای یک خروجی طیفی باریک هستند که از پراکندگی رنگی بسیار کمی رنج می برند. در فیبر چند حالته، پهنای باند الایدیها به دلیل پهنای طیفی زیاد آن توسط پراکندگی رنگی بسیار محدود میشود (نور در طول موجهای بلندتر سریعتر از نور در طول موجهای کوتاهتر حرکت میکند و باعث پراکندگی میشود). این به مزیت VCSEL برای شبکه های با سرعت بالاتر می افزاید.
خوش آمدید برای جزئیات بیشتر با ما تماس بگیرید:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com