Vrste uporabljenih virov vključujejo LED, laserje, fabry-perotove (FP) laserje, laserje s porazdeljeno povratno zvezo (DFB) in laserje, ki oddajajo površino z navpično votlino (VCSEL). Vse pretvarjajo električne signale v optične signale, sicer pa so precej različne naprave. Vsi trije so drobne polprevodniške naprave (čipi), v resnici velikosti zrn peska. LED in VCSEL so izdelani na polprevodniških rezinah, tako da oddajajo svetlobo s površine čipa, medtem ko laserji fp in DFB oddajajo s strani čipa iz laserske votline, ustvarjene na sredini čipa.
Laserji in LED so precej različni napravi, kot lahko vidite iz tega diagrama njihove svetlobne moči kot funkcije pogonskega toka. Svetleče diode so preprosti oddajniki, ki ustvarjajo večjo svetlobno moč, ko se pogonski tok povečuje, dokler jih višji tokovi ne segrejejo in se njihova svetlobna moč zmanjša, kar omejuje skupno izhodno moč. Laserji začnejo delovati kot LED-diode, ki ustvarjajo več svetlobe z več pogonskega toka, vendar je svetloba omejena na majhna področja v polprevodniškem čipu, imenovana laserska votlina, vodoravno znotraj čipa pri večini laserjev, vendar navpično v VCSEL. Kot vsi laserji, ko enkrat znotraj laserske votline se ustvari določena količina svetlobe, naprava postane "laser" - akronim za "ojačitev svetlobe s stimulirano emisijo sevanja". Ko naprava doseže določeno raven toka, preseže prag laserja in svetlobna moč postane veliko višja z majhnim povečanjem toka.
Krivulje LI pomagajo pokazati, zakaj imajo laserji večjo pasovno širino kot LED. Svetleče diode so modulirane v višjih območjih toka, da pulzirajo svetlobni tok vklop in izklop. Laserji so pristranski na pragu, nato pa modulirani z majhnimi spremembami toka, da dobijo velike spremembe v izhodni svetlobi. Zaradi manjše velikosti laserjev jih je lažje modulirati hitreje. Na splošno so LED diode omejene na nekaj sto megabitov/sekundo povezav, medtem ko so laserji dobri za 25-50 gigabitov na sekundo povezav, ko so neposredno modulirani. (Višje bitne hitrosti so možne, če imate laser ves čas vklopljen (CW) in ga modulirate od zunaj.
Svetleče diode imajo veliko nižjo izhodno moč kot laserji, zaradi njihovega večjega, divergentnega vzorca svetlobnega snopa pa jih je težje spojiti v vlakna, kar jih na splošno omejuje na uporabo z večmodnimi vlakni. Svetleče diode imajo veliko manjšo pasovno širino kot laserji in so omejene na sisteme, ki delujejo do približno 250 MHz ali približno 200 Mb/s.
Laserji imajo manjšo moč svetlobe in jih je enostavno povezati z enomodnimi vlakni, zaradi česar so idealni za hitre povezave na velike razdalje. Laserji imajo zelo visoko zmogljivost pasovne širine, večina jih je uporabna za precej več kot 10 GHz ali 10 Gb/s.
VCSEL so čudna naprava. Uporabljajo trike izdelave polprevodnikov, da ustvarijo navpično lasersko votlino v čipu, tako da svetloba pride ven z vrha, kar olajša spajanje v vlakno. Toda struktura naprave je bila izvedljiva le za vire ~850 nm, valovno dolžino, ki se uporablja za večmodna vlakna.
Zaradi svojih metod izdelave so LED in VCSEL poceni za izdelavo. Laserji so dražji, ker je ustvarjanje laserske votline znotraj naprave težje. Čip je treba ločiti od polprevodniške rezine in oba konca prevleči, preden lahko sploh testiramo laser, ali je dober.
Primerjava spektralne moči LED in VCSEL, oba s srednjo valovno dolžino okoli 850 nm.
Druga velika razlika med LED diodami in obema vrstama laserjev je spektralni izhod. Svetleče diode imajo zelo širok spektralni izhod, zaradi česar trpijo zaradi kromatične disperzije v vlaknu, medtem ko imajo laserji ozek spektralni izhod, ki trpi za zelo malo kromatične disperzije. Pri večmodnih vlaknih je pasovna širina LED močno omejena s kromatsko disperzijo zaradi velike spektralne širine (svetloba pri daljših valovnih dolžinah potuje hitreje kot svetloba pri krajših valovnih dolžinah, kar povzroča disperzijo). To dodaja prednost VCSEL za omrežja z večjo hitrostjo.
Dobrodošli, kontaktirajte nas za več podrobnosti:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com