Фотодетекторы для более длинных волн

Фотодетекторы для более длинных волн [c.417]

На длинах волн короче 1 мкм в качестве фотодетекторов можно использовать фотоэлектронные умножители, а на более длинных волнах — полупроводниковые фотодиоды. В частности, на длине волны 10,6 мк.м применяются фотодетекторы на основе теллурида кадмия с ртутью. На этой длине волны становится практически реализуемым гетеродинный метод детектирования оптических сигналов. [c.429]

Характерная особенность упомянутых открытых оптических систем связи заключается в том, что а них используются самые обычные элементы. Успешное развитие таких систем зависит от тщательности разработки конструкции, которая должна удовлетворять конкретным требованиям заказчика. Закончим этот раздел коротким упоминанием о гораздо более совершенных по технологии систе.мах. Имеется в виду экспериментальная система для связи в полевых условиях, разработанная в 1972 г. в США для военных целей. В этой системе используется эффективный лазер на СОг, излучающий на длине волны 10,6 мкм. Были созданы варианты системы, использующие модуляцию как интенсивности, так и частотную, причем в обоих случаях детектирование осуществлялось методом гетеродинирования (с использованием гетеродина и охлаждаемых полупроводниковых фотодетекторов). Эксперименты подтвердили, что может быть получена очень высокая чувствительность оптического приемника, приближающаяся к квантовому пределу. Эти первые системы стали основой для систем спутниковой связи. Отметим, что оптические системы, разработанные для определения дальности, идентификации целей и дистанционного зондирования, используют те же самые методы генерирования, излучения и детектирования оптических сигналов, которые нашли применение в оптической связи. [c.424]

Все волоконно-оптические системы связи первого поколения использовали в качестве фотодетекторов ЛФД, и большинство из них требовали лазерных источников излучения. Несмотря на то, что замена лазера светодиодом, а ЛФД /з-г-л-фотодиодом приведет к созданию более дешевой, простой и надежной системы, предельно допустимые потери по мощности при этом составят 10. .. 20 дБ и для СД и дополнительно 10. .. 20 дБ при использовании /з-г-л-фотодиода. Дальность связи становится критически зависящей от потерь в волокне, а при большей пропускной способности она ограничивается материальной дисперсией. В Риме была введена в строй ВОЛС без ретранслятора длиной 7,8 км с информационной пропускной способностью 34 Мбит/с, использующая светодиоды в качестве источника излучения. В них было учтено меньшее затухание и рассеяние на более длинных волнах при применении светодиодов на GaAIAs, излучающих на длине волны 0,9 мкм при ширине спектральной линии 36,5 нм. Чувствительность оптического приемника этой ВОЛС, состоящей из фотодетектора на кремниевом ЛФД и трансимпедансного усилителя, составила — 50 дБм (без учета дисперсионных потерь). Распределение мощности, приведенное в табл. 17.5. показывает, что для ВОЛС длиной 7,8 км общие допустимые потери в волокне с учетом потерь на соединения не должны превышать 3 дБ/км. [c.444]

Фотодиоды для ближней инфракрасной области спектра. Данные, представленные на рис. 4.18, говорят о том, что использовать ФЭУ в области длин волн, больших 0,9 мкм, нецелесообразно из-за резкого уменьшения квантовой эффективности фотокатода. В диапазоне 0,9...3 мкм наибольшее применение находят твердотельные фотодиоды кремниевые р/ -диоды, МОП-диоды, лавинные фотодиоды, а также фотодиоды на основе тройных соединений. На рис. 4.19 представлена спектральная зависимость квантовой чувствительности указанных типов фотодиодов [80]. Принцип действия фотодиодов основан на генерации свободных носителей заряда в обратносмещенно i рп-переходе [19]. Основные характеристики существующих фотодиодов представлены в табл. 4.8 [80]. Их сравнение показывает, что одновременно наибольшей чувствительностью и быстродействием в спектральной области 0,6...1,2 мкм обладают лавинные фотодетекторы, представляющие собой твердотельный аналог ФЭУ. Высокая чувствительность лавинных фотодиодов объясняется наличие м внутреннего усиления вследствие лавинообразного размножения свободных носителей в обедненной зоне рп-перехода под действием электрического поля высокой напряженности. По сравнению с ФЭУ прикладываемое к лавинному фотодиоду напряжение обратного смещения не велико (порядка 100 В), однако малые размеры обедненной зоны создают высокие напряженности электрического поля, обеспечивающие внутреннее усиление порядка 10 и более. [c.182]

Успех применения длинноволновых многомодовых оптических систем связи 3 решающей степени зависит от возможности производства градиентных волокон с малыми отклонениями в профиле показателя преломления, минимальной межмодовой дисперсией и умеренной стоимостью. Достоинство такого волокна — реальность создания дешевой, простой и надежной ВОЛС с высокими параметрами при использовании СД в качестве источника излучения и /7-1-п-фотодиода в качестве фотодетектора. Кроме того, многомодовые волокна легче сращивать и соединять между собой и с другими элементами по сравнению с одномодовыми волокнами. Применение лазерных источников излучения может увеличить информационную пропускную способность и достижимую дальность связи, хотя в этом случае становится проблемой модальный шум. Преимущество использования длинноволрювых ЛФД более проблематично. Б настоящее время их недостатками являются высокий темновой ток в лавинной области и высокий коэффициент шума, поэтому на длинных волнах они имеют мало преимуществ по сравнению с /з-г-л-фотодиодами или вообще их не имеют. [c.446]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...