Beth yw'r defnyddiau ymarferol o ddeuodau mewn offer cyfathrebu ffibr optig?

一, gyrru ffynhonnell golau ac allyriadau signal golau
1. Trosi electro optig o ddeuodau laser lled -ddargludyddion (LDS)
Mae deuodau laser lled -ddargludyddion (LDS) yn cyflawni trosi optegol electro - trwy chwistrellu cerrynt a nhw yw ffynhonnell golau craidd cyfathrebu ffibr optig. Mae ei egwyddor weithredol yn seiliedig ar ymbelydredd wedi'i ysgogi. Pan fydd y cerrynt yn fwy na throthwy, mae parau twll electron yn ailgyfuno ac yn rhyddhau ffotonau, gan ffurfio allbwn laser cydlynol. Mae gan LD y nodweddion technegol canlynol:
Lled Llinell Sbectrol Cul: Lled sbectrol nodweddiadol 1 - 5nm, gan atal ehangu pwls yn effeithiol a achosir gan wasgariad ffibr, gan gefnogi trosglwyddiad cyflym uwch na 10gbps.
Effeithlonrwydd cyplu uchel: Trwy gyplu uniongyrchol neu ganolbwyntio ar lens, gall yr effeithlonrwydd cyplu rhwng LD a ffibr gyrraedd 90%, gan sicrhau chwistrelliad effeithlon o bŵer optegol.
Nodwedd Trothwy: Mae angen cerrynt cyn rhagfarn i leihau oedi sefydlu cludwyr a gwella cyfradd modiwleiddio. Er enghraifft, yn nodweddiadol mae gan laserau DFB gerrynt trothwy o 10-30mA ar donfedd o 1550Nm.
2. Dyluniad integredig o gydrannau deuod laser
Mae cydrannau LD modern yn integreiddio ynysyddion OPTO, gan fonitro ffotodiodau (PDS), thermistorau (RTs), ac oeryddion thermoelectric (TECs) i ffurfio system reoli dolen - caeedig:
Isolator Optegol: Yn atal golau wedi'i adlewyrchu rhag ymyrryd â LD ac yn lleihau sŵn.
Monitro PD: Monitro amser real o bŵer allbwn LD, cylched adborth i reoli pŵer awtomatig (APC) i sicrhau sefydlogrwydd allbwn.
Rheoli Tymheredd TEC: Yn cynnal tymheredd gweithredu LD trwy effaith Peltier, mae'n gwneud iawn am ddrifft tymheredd cerrynt trothwy (gwerth nodweddiadol: mae cerrynt trothwy yn cynyddu 1-2 gwaith rhwng 20 gradd a 50 gradd).
2, Canfod a Derbyn signal optegol
1. Trosi ffotwlectrig ffotodiodau pin
Mae ffotodiodau pin yn amsugno ffotonau trwy haen disbyddu rhagfarnllyd i'r gwrthwyneb, gan gynhyrchu parau twll electron a chreu ffotocurrent. Mae ei fanteision craidd yn cynnwys:
Sŵn Isel: Gwerth Cyfredol Tywyll Nodweddiadol<1nA, suitable for detecting weak light signals.
Ymateb sbectrol eang: Silicon - Mae deuodau pin wedi'u seilio ar yr ystod tonfedd 400 - 1100nm, tra gellir ymestyn deuodau indium gallium arsenide (INGAAs) - deuodau hyd at 1650nm.
Ymateb Cyflymder Uchel: Pan fydd cynhwysedd y gyffordd yn llai nag 1pf, gall y lled band gyrraedd lefel GHz a chyflymder cymorth o dros 40Gbps.
2. Mecanwaith Ennill Ffotodiode Avalanche (APD)
Mae APD yn cyflawni enillion cerrynt mewnol (M =10-100) trwy effaith lluosi eirlithriad cludwr o dan faes trydan uchel, gan wella'n sylweddol dderbyn sensitifrwydd:
Mantais Sensitifrwydd: Ar 10 ^ - 12 W Pwer optegol, mae'r cymhareb signal - i-sŵn (SNR) o APD 10-20dB yn uwch na deuodau pin.
Masnach sŵn - i ffwrdd: Mae'r broses luosi yn cyflwyno sŵn gormodol, ac mae angen gwneud y gorau o'r cydbwysedd rhwng y ffactor lluosi M a'r sŵn. Er enghraifft, mae gan Ingaas APD ffactor sŵn gormodol nodweddiadol o f =2-3 ar donfedd o 1550nm.
3. Cymwysiadau Diwydiannol Ffotodiodau Silicon (Si PD)
Gan gymryd y S1223-01 SI PD fel enghraifft, mae ei baramedrau technegol yn cynnwys:
High sensitivity: quantum efficiency>90%, yn addas ar gyfer amgylcheddau ysgafn isel.
Ystod ddeinamig eang: Ymateb llinellol yn ymdrin â phŵer optegol o -40DBM i 0DBM.
Sefydlogrwydd: drifft gweithio tymor hir<0.5%/year, meeting industrial grade reliability requirements.
3, Rheoli System ac Atal Sŵn
1. Rheoli pŵer deuodau rheolydd foltedd
Yn y gylched gyrrwr LD, mae deuod rheoleiddiwr foltedd (fel ZMM3V3) yn darparu foltedd cyfeirio 3.3V cywir i sicrhau sefydlogrwydd ffynhonnell cyfredol:
Cerrynt Gollyngiadau Isel: Cerrynt Gollyngiadau Gwrthdroi<2 μ A @ 1V, reducing power consumption.
Precision uchel: Mae'r gwyriad gwerth rheoleiddio foltedd yn llai nag ± 1%, gan sicrhau cysondeb pŵer allbwn LD.
2. Amddiffyn ymchwydd o ddeuod atal dros dro (TVS)
Defnyddir deuodau TVS (fel SMF10CA) i amsugno ymchwyddiadau pŵer ac amddiffyn LDS rhag pigau foltedd:
Ymateb Cyflym: Amser Ymateb<1ns, clamp voltage<17V.
Dygnwch Pwer Uchel: Pwer pwls brig hyd at 200W@10 /1000μs.
3. Cywiro ac amddiffyn deuodau Schottky
Mewn cylchedau gogwydd LD, mae deuodau Schottky yn darparu cwymp foltedd ymlaen isel (< 0.7V@5A )Characteristics of high-speed switch:
Colled Isel: Yn lleihau gwres cylched ac yn gwella effeithlonrwydd.
Amser adfer gwrthdroi:<10ns, suitable for high-frequency modulation.
https://www.trrsemicon.com/transistor/npn{{12ephepnransistors-2sc2412-factory.html