Οι τύποι πηγών που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν LED, λέιζερ, λέιζερ fabry-perot (FP), λέιζερ κατανεμημένης ανάδρασης (DFB) και λέιζερ κάθετης επιφάνειας εκπομπής κοιλότητας (VCSEL). Όλα μετατρέπουν τα ηλεκτρικά σήματα σε οπτικά σήματα, αλλά κατά τα άλλα είναι αρκετά διαφορετικές συσκευές. Και οι τρεις είναι μικροσκοπικές συσκευές ημιαγωγών (τσιπ) στο μέγεθος των κόκκων άμμου. Τα LED και τα VCSEL κατασκευάζονται σε γκοφρέτες ημιαγωγών έτσι ώστε να εκπέμπουν φως από την επιφάνεια του τσιπ, ενώ τα λέιζερ fp και DFB εκπέμπουν από την πλευρά του τσιπ από μια κοιλότητα λέιζερ που δημιουργείται στη μέση του τσιπ.
Τα λέιζερ και τα LED είναι αρκετά διαφορετικές συσκευές, όπως μπορείτε να δείτε από αυτό το διάγραμμα της απόδοσης φωτός τους ως συνάρτηση του ρεύματος κίνησης. Οι λυχνίες LED είναι απλοί εκπομποί που παράγουν περισσότερη απόδοση φωτός καθώς αυξάνεται το ρεύμα κίνησης έως ότου τα υψηλότερα ρεύματα τα θερμαίνουν και η ισχύς φωτός τους μειώνεται, περιορίζοντας τη συνολική ισχύ εξόδου. Τα λέιζερ ξεκινούν σαν LED, παράγοντας περισσότερο φως με περισσότερο ρεύμα κίνησης, αλλά το φως περιορίζεται σε μια μικρή περιοχή στο τσιπ ημιαγωγών που ονομάζεται κοιλότητα λέιζερ, οριζόντια μέσα στο τσιπ για τα περισσότερα λέιζερ αλλά κάθετα σε ένα VCSEL Όπως όλα τα λέιζερ, μια φορά Μια συγκεκριμένη ποσότητα φωτός παράγεται μέσα στην κοιλότητα του λέιζερ, η συσκευή γίνεται "λέιζερ" - ένα αρκτικόλεξο για την "ενίσχυση φωτός με διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας". Μόλις η συσκευή φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο ρεύματος, περνά το κατώφλι του λέιζερ και η έξοδος φωτός γίνεται πολύ υψηλότερη με μικρή αύξηση του ρεύματος.
Οι καμπύλες LI βοηθούν να δείξουν γιατί τα λέιζερ έχουν μεγαλύτερο εύρος ζώνης από τα LED. Τα LED διαμορφώνονται σε υψηλότερα εύρη ρεύματος για να ενεργοποιούν και να απενεργοποιούν την έξοδο φωτός. Τα λέιζερ πολώνονται στο κατώφλι και στη συνέχεια διαμορφώνονται με μικρές αλλαγές ρεύματος για να λάβουν μεγάλες αλλαγές στην έξοδο φωτός. Το μικρότερο μέγεθος των λέιζερ καθιστά επίσης ευκολότερη την ταχύτερη διαμόρφωση τους. Γενικά τα LED περιορίζονται σε αρκετές εκατοντάδες megabits/δευτερόλεπτο συνδέσμους, ενώ τα λέιζερ είναι κατάλληλα για συνδέσμους 25-50 gigabit ανά δευτερόλεπτο όταν διαμορφώνονται απευθείας. (Υψηλότεροι ρυθμοί bit είναι δυνατοί έχοντας το λέιζερ συνεχώς ενεργοποιημένο (CW) και διαμορφώνοντάς το εξωτερικά.
Τα LED έχουν πολύ χαμηλότερη έξοδο ισχύος από τα λέιζερ και το μεγαλύτερο, αποκλίνον μοτίβο δέσμης εξόδου φωτός τους καθιστά δυσκολότερο τη σύζευξή τους σε ίνες, περιορίζοντας γενικά τη χρήση τους με πολυτροπικές ίνες. Τα LED έχουν πολύ μικρότερο εύρος ζώνης από τα λέιζερ και περιορίζονται σε συστήματα που λειτουργούν έως περίπου 250 MHz ή περίπου 200 Mb/s.
Τα λέιζερ έχουν μικρότερες πιο σφιχτές εξόδους φωτός και συνδέονται εύκολα με ίνες μονής λειτουργίας, καθιστώντας τα ιδανικά για συνδέσεις υψηλής ταχύτητας μεγάλων αποστάσεων. Τα λέιζερ έχουν πολύ υψηλή ικανότητα εύρους ζώνης, τα περισσότερα είναι χρήσιμα σε πολύ πάνω από 10 GHz ή 10 Gb/s.
Τα VCSEL είναι μια περίεργη συσκευή. Χρησιμοποιούν κόλπα κατασκευής ημιαγωγών για να δημιουργήσουν μια κάθετη κοιλότητα λέιζερ στο τσιπ, έτσι ώστε το φως να βγαίνει από την κορυφή, καθιστώντας εύκολη τη σύζευξη σε ίνα. Αλλά η δομή της συσκευής ήταν εφικτή μόνο για πηγές ~850 nm, το μήκος κύματος που χρησιμοποιείται για την πολυτροπική ίνα.
Λόγω των μεθόδων κατασκευής τους, τα LED και τα VCSEL είναι φθηνά στην κατασκευή. Τα λέιζερ είναι πιο ακριβά επειδή η δημιουργία της κοιλότητας λέιζερ μέσα στη συσκευή είναι πιο δύσκολη. Το τσιπ πρέπει να διαχωριστεί από τη γκοφρέτα ημιαγωγών και να επικαλυφθεί κάθε άκρο πριν ακόμη δοκιμαστεί το λέιζερ για να δούμε αν είναι καλό.
Σύγκριση της φασματικής εξόδου ενός LED και ενός VCSEL, και τα δύο με κεντρικό μήκος κύματος περίπου 850nm.
Μια άλλη μεγάλη διαφορά μεταξύ των LED και των δύο τύπων λέιζερ είναι η φασματική έξοδος. Τα LED έχουν μια πολύ ευρεία φασματική έξοδο που τους αναγκάζει να υποφέρουν από χρωματική διασπορά στην ίνα, ενώ τα λέιζερ έχουν μια στενή φασματική έξοδο που υφίσταται πολύ μικρή χρωματική διασπορά. Στην πολύτροπη ίνα, το εύρος ζώνης των LED περιορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τη χρωματική διασπορά λόγω του μεγάλου φασματικού πλάτους του (το φως σε μεγαλύτερα μήκη κύματος ταξιδεύει γρηγορότερα από το φως σε μικρότερα μήκη κύματος προκαλώντας διασπορά). Αυτό προσθέτει το πλεονέκτημα του VCSEL για δίκτυα υψηλότερης ταχύτητας.
Καλώς ήρθατε, επικοινωνήστε μαζί μας για περισσότερες λεπτομέρειες:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com