2.1Розрахунок параметрів свд

Склад: InPyAs1-y .

Вікно прозорості №4

η_з=0,74; Δhν=0,447kT; τ_n=2,71*10^-9с

Потрібно розрахувати: - ?,- ?,- ?,- ?

За умовою, для виготовлення СВД використовується потрійний напівпровідник складу InP_yAs_1-y . Визначимо атомну частку Фосфору із співвідношення характерного для складу 2:

_{Енергія максимуму випромінювання СВД дорівнює ширині забороненої зони (Eд ) напівпровідника, із якого він виготовлений. Відповідно частота максимуму випромінювання:}

_{Напівширину смуги випромінювання СВД в одиницях частоти знайдемо із наступних співвідношень:}

Максимальна гранична частота модульованого сигналу при внутрішньму способі модуляції випромінювання визначається по формулі:

2.2 Розрахунок модулятора

За умовою маємо:

Потрібно розрахувати:

b - ?, l_max - ?, f_max - ?, Δφ - ?, σ_мод - ?

Виразимо поперечний розмір комірки:

n – показник заломлення. Його можна визначити по фактору якості матеріалу комірки:

Максимально можлива частота модулюючого сигналу при довжині комірки 15мм:

Різниця фаз двох складових прохідного світла: поляризованого вздовж зовнішнього електричного поля і впоперек нього

ККД комірки:

2.3 Світловод

Задані параметри світловоду:

σ = 2,685*10³м L = 1.93 км

Потрібно розрахувати:

f_max - ?, β - ?,

Δ(hν) – на півширина смуги випромінювання в енергетичних одиницях, h – стала Планка, k – стала Больцмана, Т – температура, N – номер варіанта, λ – довжина хвилі.

Згасання в оптоволокні:

Зменшення потужності світлового випромінювання в результаті втрат в ньому:

2.4 Розрахунок світлоприймача

Характеристики задані:

S = 2.6 мм² d = 2.6 мкм

j_s = 2.6 А/м² μ_n = 0.04 м²/В*с

R = 0.12 η=0,74

Потрібно розрахувати: - ?, І - ?,- ?,-?

Мінімальна ширина забороненої зони напівпровідника, придатного для виготовлення фотодіодів для прийому даного випромінювання:

Відношення струму фотодіода при освітленні його поверхні випромінюванням заданої потужності:

Потужність падаючого на фотодетектор випромінювання:,

Потужність на вході оптоволокна:

Потужність на вході комірки Поккельса:

.

Сила струму в СВД:

Максимально гранична частота роботи фотодіода:

Висновок:

В ході даної роботи було побудовано та розраховано волокно-оптичну лінію зв’язку (ВОЛЗ). Для цього було підібрано і розраховано основні параметри чотирьох визначних елементів ВОЛС : світло випромінюючого діода (СВД), модулятора, оптичного волокна та фотодетектора .

Параметри кожного з елементів відповідають таким умовам :

1)довжина хвилі випромінювання світловода відповідає вікну прозорості оптоволокна , а фотодетектор ефективно поглинає таке випромінювання;

2)електричний струм , що живить світловод забезпечує генерування випромінювання такої інтенсивності, якого з урахуванням втрат у модуляторі й оптоволокні вистачає для створення фотоструму фотодетектора необхідної величини;

Список використаної літератури

1.Вікулін І.М., Горбачьов В.Е. Физика оптической связи: Метод. Указания для самост. работы студентов по курсу физики. Одесса: Од. міська друкарня,2000.

2 .Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов. –М :Радио и связь, 1990.

3. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. – М. : Мир, 1998

4. Оптическая связь. / Пер. с японского. – М. : Радіо і связок, 1984.

5. Мосс Т., Баррел Г.,Эллис Б. Полупроводниковая оптоэлектроника. –М. :Мир, 1976.

6. Анисимова И.Д., Викулин И.М., Заитов Ф.А., Курмашов Ш.Д.Полупроводниковые фотоприемники. – М. : Радио и связь, 1984.

7. Інтернет ресурс: http://extusur.net/content/3_optika/3_1_4.html

15