Tipurile de surse utilizate includ LED-uri, lasere, lasere Fabry-Perot (FP), lasere cu feedback distribuit (DFB) și lasere cu emisie de suprafață cu cavitate verticală (VCSEL). Toate convertesc semnalele electrice în semnale optice, dar de altfel sunt dispozitive destul de diferite. Toate trei sunt dispozitive semiconductoare minuscule (cipuri) de dimensiunea unor granule de nisip. LED-urile și VCSEL-urile sunt fabricate pe plăci semiconductoare astfel încât să emită lumină de pe suprafața cipului, în timp ce laserele fp și DFB emit din partea laterală a cipului dintr-o cavitate laser creată în mijlocul cipului.
Laserele și LED-urile sunt dispozitive destul de diferite, după cum puteți vedea din această diagramă a ieșirii luminii lor în funcție de curentul de antrenare. LED-urile sunt emițători simpli care generează mai multă putere de lumină pe măsură ce curentul de antrenare crește până când curenții mai mari le încălzesc și puterea lor de lumină scade, limitând puterea totală. Laserele pornesc ca LED-urile, generând mai multă lumină cu mai mult curent de antrenare, dar lumina este limitată într-o zonă mică din cipul semiconductor numit cavitatea laser, orizontal în interiorul cipului pentru majoritatea laserelor, dar vertical într-un VCSEL Ca toate laserele, o dată pe o anumită cantitate de lumină este generată în interiorul cavității laser, dispozitivul devine un „laser” - un acronim pentru „amplificarea luminii prin emisie stimulată de radiație”. Odată ce dispozitivul atinge un anumit nivel de curent, trece de pragul laser și puterea de lumină devine mult mai mare cu o creștere mică a curentului.
Curbele LI ajută la arătarea de ce laserele au o lățime de bandă mai mare decât LED-urile. LED-urile sunt modulate în intervale mai mari de curent pentru a pulsa și opri ieșirea luminii. Laserele sunt influențate la prag, apoi sunt modulate cu mici modificări ale curentului pentru a obține modificări mari ale ieșirii luminii. Dimensiunea mai mică a laserelor le face, de asemenea, mai ușor de modulat mai rapid. În general, LED-urile sunt limitate la câteva sute de legături de megabiți/secundă, în timp ce laserele sunt bune pentru legături de 25-50 gigabiți pe secundă atunci când sunt modulate direct. (Ratele de biți mai mari sunt posibile dacă laserul este pornit tot timpul (CW) și îl modulează extern.
LED-urile au puteri de ieșire mult mai scăzute decât laserele, iar modelul de fascicul de ieșire de lumină mai mare și divergent le face mai greu de cuplat în fibre, limitându-le, în general, utilizarea cu fibre multimode. LED-urile au o lățime de bandă mult mai mică decât laserele și sunt limitate la sistemele care funcționează până la aproximativ 250 MHz sau aproximativ 200 Mb/s.
Laserele au emisii de lumină mai mici și mai strânse și sunt ușor de cuplat la fibre monomodale, făcându-le ideale pentru legături de mare viteză pe distanțe lungi. Laserele au o capacitate de bandă foarte mare, majoritatea fiind utile la peste 10 GHz sau 10 Gb/s.
VCSEL-urile sunt un dispozitiv ciudat. Ei folosesc trucuri de fabricare a semiconductoarelor pentru a crea o cavitate laser verticală în cip, astfel încât lumina să iasă de sus, făcându-l ușor de cuplat în fibră. Dar structura dispozitivului a fost fezabilă doar pentru surse de ~850 nm, lungimea de undă folosită pentru fibra multimodală.
Datorită metodelor lor de fabricație, LED-urile și VCSEL-urile sunt ieftine de făcut. Laserele sunt mai scumpe deoarece crearea cavității laser în interiorul dispozitivului este mai dificilă. Cipul trebuie separat de placa semiconductoare și fiecare capăt acoperit înainte ca laserul să poată fi testat pentru a vedea dacă este bun.
Comparație a ieșirii spectrale a unui LED și a unui VCSEL, ambele cu o lungime de undă centrală de aproximativ 850 nm.
O altă mare diferență între LED-uri și ambele tipuri de lasere este ieșirea spectrală. LED-urile au o ieșire spectrală foarte largă, ceea ce le face să sufere dispersie cromatică în fibră, în timp ce laserele au o ieșire spectrală îngustă care suferă o dispersie cromatică foarte mică. În fibra multimodală, lățimea de bandă a LED-urilor este foarte limitată de dispersia cromatică din cauza lățimii sale spectrale mari (lumina la lungimi de undă mai mari călătorește mai repede decât lumina la lungimi de undă mai scurte provocând dispersie). Acest lucru se adaugă la avantajul VCSEL pentru rețelele cu viteză mai mare.
Bine ați venit, contactați-ne pentru mai multe detalii:
Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345
Email: info@brandnew-china.com