Читать онлайн «Методические указания по дисциплине ''Физические основы оптичекой связи''»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Методические указания по дисциплине «ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ» (специальность 013800 радиофизика и электроника) Часть IV ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМ ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЛАЗЕРЫ И СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЕ ДИОДЫ. ПЕРЕДАЮЩИЕ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ МОДУЛИ Ростов-на-Дону 2006  Кафедра прикладной электродинамики и компьютерного моделирования Методические указания разработаны кандидатом физико-математических наук, доцентом Нойкиным Ю. М. Ответственный редактор: доктор физико-математических наук Латуш Е. Л. Компьютерный набор и вёрстка ассистента Грибниковой Е. И. , студента Пашина Ю. А. Печатается в соответствии с решением кафедры ПЭКМ физического факультета РГУ, протокол №13 от 7 февраля 2006г. 2  ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМ ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЛАЗЕРЫ И СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЕ ДИОДЫ. ПЕРЕДАЮЩИЕ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ МОДУЛИ. АННОТАЦИЯ Рассмотрен процесс излучательной рекомбинации и упрощённая гетеро- структура. Проанализирован принцип действия светоизлучающих диодов и лазерных диодов, их характеристики и параметры. Дано описание основных элементов передающего оптического модуля и схем построения. 1 ИЗЛУЧЕНИЕ ГЕТЕРОСТРУКТУР Значительные по своей актуальности перспективы возникли в той области физики полупроводников, которая изучает люминесценцию – излучательную рекомбинацию электронов и дырок. Это явление позволило создать полупроводниковые источники света – светодиоды и инжекционные лазеры. Первые открытия здесь были сделаны в нашей стране ещё в 1923г. О. В. Лосевым, работавшим в Ленинградском физико-техническом институте и Нижегородской радиотехнической лаборатории. Лосев писал: «У кристаллов карборунда (полупрозрачных) можно наблюдать (в месте контакта) зеленоватое свечение при токе всего 0,4мА… Светящийся детектор может быть пригоден в качестве светового реле как безынерционный источник света». Однако реализованы на практике эти идеи были лишь в 60-70-е годы, после обнаружения эффективной люминесценции полупроводниковых соединений типа А III В V -фосфида и арсенида галлия и их твёрдых растворов. В итоге на их основе были созданы светодиоды и таким образом заложен фундамент новой отрасли техники – оптоэлектроники. 3  Советские учёные внесли в развитие данной области существенный вклад. Ж. И. Алфёров (академик, директор физико-технического института им. А. Ф. Иоффе, лауреат Ленинской премии) получил золотую медаль Американского физического общества за исследования гетероструктур на основе Ga1− X Al X As ещё в 70-х годах.