Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 1 AKTÍV OPTIKAI ESZKÖZÖK.

Az előadások a következő témára: "Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 1 AKTÍV OPTIKAI ESZKÖZÖK."— Előadás másolata:

1 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 1 AKTÍV OPTIKAI ESZKÖZÖK

2 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 2 Kvantummechanikai alapfogalmak Elektromágneses sugárzás = elemi kvantumok (fotonok) áramlása keletkezés: energiafelvétel (pl. ütközés) megszűnés: energiáját átadja Atomok felépítése- atommag - elektronokelektronpályák m· v· r = n· h / 2 p ahol h = 6.64· 10-34 Js a Planck állandó n = 1, 2, 3,... a főkvantumszám Pauli elv: egy atomi rendszeren belül nem helyezkedhet el két olyan elektron, melynek mind a négy kvantumszáma azonos

3 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 3 A sávszerkezet kialakulása W atomok közötti távolság a W = 0 4p 4s 3d 3p

4 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 4 Atomok periódusos rendszere KCaSc Fr TiVCrMnFeCoMiCuZnGaGeAsSeBr Kr RbSrY Ra ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeI Xe CsBaLa Ac HfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAt Rn CePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu ThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr BCNOF Ne AlSiPSCl Ar LiBe NaMg H He 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

5 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 5 Elektronátmenetek félvezetőkben vezetési sáv tiltott sáv vegyérték sáv W g

6 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 6 Félvezető anyagok Tiltott sávszélesség W g (eV) Hullámhossz  m Egykomponensű anyagok Si1.121.11 Ge0.721.72 Kétkomponensű anyagok GaP2.240.55 AlAs2.090.59 GaAs1.420.87 InP1.330.93 InAs0.343.60 Három és négykomponensű a. GaAlAs1.42 - 1.820.68 - 0.87 GaAsP1.93 - 2.130.58 - 0.64 InGaAsP0.47 - 1.131.10 - 1.67

7 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 7 Szennyezett félvezetők vezetési sáv tiltott sáv vegyérték sáv Akceptor szintek Donor szintek p-típusún-típusú intrinsic: elektronkoncent. = lyukkoncentr.

8 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 8 Az adókkal szemben támasztott követelmények - Hullámhossz illeszkedjen az átviteli ablakokhoz - Nagy kimeneti teljesítmény - Jó hatásfokú becsatolhatóság a szálba - Keskeny emissziós spektrum - Nagy sebesség - Folyamatos működés - Nagy tömegben gyártható - Olcsó

9 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 9 A LED-ek felépítése szabad elektronok szabad lyukak potenciál fal W g szabad elektronok szabad lyukak W g p-típus n-típus U > 0

10 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 10 Heteroátmenetes LED-ek n - InP n - InGaAsP p - InP injektált elektr. injektált lyukak 1.35eV fal az elektronoknak fal a lyukaknak 1eV hf 1.3 / um n 3.5 3.2

11 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 11 LED-ek nyitókarakterisztikája P opt I 0 t t P SUPER-LED ELED SLED

12 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 12 Lézer sávszerkezete Fermi szint p n W g két elfajult szennye- zettségű félvezetô

13 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 13 Lézerek felépítése Fém SiO 2 p + -GaAs p -Ga x Al 1-x As p -GaAs (aktív tartomány) n -Ga x Al 1-x As n -GaAs Fém hasított végtükör

14 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 14 Lézer nyitókarakterisztikája P opt I 0 t t P I m I b I 0 = I b + I m hõmérséklet öregedés I TH

15 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 15 Lézermeghajtó áramkör komp. I b I m P opt beáll. monitordióda lézer

16 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 16 LD impulzus alaktorzításai P opt t 100% 90% 10% 0 Névl. befejezés Névl. kezdés túllövés felfutási idő belengési idő lecsengés kioltási idő nem teljes kioltás

17 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 17 Félvezető anyagok érzékenysége

18 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 18 P-N átmenetes fotódióa

19 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 19 PIN fotódióda

20 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 20 Lavina diódák

21 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 21 Lavina diódák felépítése

22 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 22 Detektorok paraméterei

23 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 23 Vevőmodulok

24 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 24 Erbiummal doppolt kvarcüveg sávszerkezete

25 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 25 Optikai erősítők alkalmazása

26 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 26

27 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 27 Aktív optikai hálózat

28 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 28 Passzív optikai hálózat

29 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 29 TDMA a passzív hálózaton

30 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 30 KTV hálózat

31 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 31 Modulált rendszerek sávszélesség igénye

32 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 32 Modulált rendszerek sávszélesség igénye

33 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 33 Koherens átvitel

34 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 34 WDM

35 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 35 Áthallások

36 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 36 Hullámhossz demultiplexer

37 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 37

38 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 38 DTF vékonyréteg szűrő

39 Interaktív ktv hálózatok SZÉCHENYI I. EGYETEM Távközlési Tanszék 39