L U C R A R E A NR. 2

GENERATOARE DE SEMNALE FOTONICE

Scopul lucrarii

1. Introducere teoretica

Scurt istoric

Optoelectronica este domeniul stiintei si tehnicii care foloseste fascicule de fotoni pentru procesarea informatiei, care a aparut si s-a dezvoltat din nevoia de a transmite informatia cu viteza tot mai mare. În adevar, electronica traditionala care îndeplineste aceleasi functiuni, bazata pe electroni, si-a dovedit limitele sale in principal din cauza ca electronul are o viteza prea mica în corpul solid datorita interactiei electron-materie ( în siliciu, viteza este de sute de kilometri pe secunda ), iar fotonul, particula neutra electric se deplaseaza în corpul solid aproximativ de 1000 de ori mai repede obtinând astfel performante în viteza de aproximativ 1000 de ori mai mari.

Fotonii exista de când exista lumea si savantii si-au pus problema naturii luminii abia în Grecia antica; dupa stiinta noastra, lui Democrit (c. 460-c. 370 î.e.n.) i se datoreaza ideea naturii corpusculare a luminii, idee care a dainuit pâna în secolul XVII. In 1690, Christian Huygens a propus o teorie care explica natura ondulatorie a luminii. In 1704 Isaac Newton care descoperise anterior spectrul vizibil, a oferit o teorie alternativa care sustinea ca lumina este compusa din corpusculi care sunt emisi de corpurile luminoase. Datorita pe de o parte prestigiului lui Newton si pe de alta parte, lipsind o evidenta experimentala suficienta, pentru a asigura o baza adecvata de comparatie a celor doua teorii, pentru mai mult de 100 ani, teoria corpusculara a lui Newton privind lumina a fost preferata teoriei ondulatorii. In final, au fost efectuate experimente importante privind difractia si interferenta luminii de catre Thomas Young (1801) si de catre A.J. Fresnel (1814) care au putut fi interpretate numai in termenii teoriei ondulatorii. Polarizarea luminii era un alt fenomen care putea fi explicat numai prin teoria ondulatorie. Astfel, in secolul al XIX lea teoria ondulatorie a devenit teoria dominanta a naturii luminii. Teoria ondulatorie a primit un suport suplimentar, odata cu teoria electromagnetica a lui James Clerk Maxwell (1864) care demonstra propagarea simultana a câmpurilor electric si magnetic cu o viteza identica cu cea a luminii. Astfel, a devenit clar ca lumina vizibila este o forma a radiatiei electromagnetice, constituind numai o mica portiune a spectrului electromagnetic. Lui Einstein i se datoreaza denumirea de foton pentru aceasta veche microparticula (în limba greaca phos, photos = lumina).

O clasificare a generatoarelor fotonice

Dupa principiul de functionare, se întâlnesc urmatoarele tipuri de generatoare fotonice :

►generatoare bazate pe radiatia corpurilor incandenscente, la care energia de pompare a microparticulelor este energia termica; ►generatoare bazate pe descarcari în gaze, la care energia de pompare se obtine de la curentul de descarcare a gazului; ►generatoare luminiscente, care pot fi cu

- fotoluniniscenta, cu energia de pompare în spectrul optic ultraviolet ;

radioluminiscenta, energia de pompare obtinuta de la un fascicul de fotoni X sau g

electroluminiscenta, energia de pompare realizata prin câmp electric continuu sau câmp electric alternativ;

►generatoare necoerente bazate pe recombinarea în jonctiuni semiconductoare ( LED,IRED); ►generatoare coerente bazate pe recombinarea in jonctiuni semiconductoare(diode LASER ); ►diode laser semiconductoare dubla heterojonctiune (DH); ►diode laser cu bariere cuantice (SQW-laser,MQW-laser );

►diode laser cu structuri distribuite (DFB si DBR );

►diode laser cu cavitate verticala cu emisie pe suprafata (VCSEL).

Principiul de functionare

(2)

(3)

Semnul minus semnifica scaderea populatiei pe nivelele respective. Cele trei fenomene - absorbtia, emisia spontana si emisia stimulata, exista simultan. Daca unul dintre coeficienti este nul (fenomenul corespunzator lipseste) si ceilalti coeficienti sunt nuli. Nu vom putea deci construi niciodata un generator fotonic bazat numai pe emisia stimulata, situatie în care toti fotonii vor avea aceeasi energie (acelasi ω - coerenta temporala totala) si acelasi impuls (acelasi - coerenta spatiala totala). Dar ne putem apropia de solutia ideala favorizând emisia stimulata în defavoarea emisiei spontane.

(4)

(5)

(6)

(7)

Tabelul 2 - Câteva constante numerice si valori tipice

2. Desfasurarea lucrarii

R este responsivitatea fotodiodei egala cu 0,5 A/W. Cu datele din tabel se realizeaza graficul de variatie a puterii LED-ului cu distanta. Se stabileste legea de variatie a puterii cu distanta si se trag concluzii.     (12) (13) si se completeaza tabelul 8. scopul lucrarii; valorile masurate si valorile calculate (Tabelele 3...10); reprezentarea grafica a caracteristicilor LED si a LD; distributia unghiulara a fluxului optic emis de LED; variatia puterii cu distanta in cazul LED-ului; raspunsul in domeniul frecventa al LED-ului; calculele privind divergenta si distributia spatiala in cazul laserului; diferentele si asemanarile dintre rezultatele obtinute pentru LED si DL; compararea rezultatelor obtinute prin calcul cu cele experimentale; interpretarea surselor de erori; alte concluzii. Bibliografie 1. Iancu Ovidiu, Dispozitive optoelectronice, Ed. Matrix Rom 2003, Bucuresti; 2. Carmen Liliana Schiopu, Paul Schiopu, Electrooptic Devices, Ed. Printech, Bucuresti, 2005; 3. Dan Cojoc, Optica Tehnica, Ed. Matrix Rom 2003, Bucuresti; 4. Adrian Manea, Sisteme optice pentru comunicatii, Ed. Matrix Rom 2006, Bucuresti. 5. Ovidiu Iancu, Ionica Cristea, Neculai Grosu, Procesoare fotonice, Ed. Matrix Rom 2007, Bucuresti; Exista multe alte publicatii care prezinta laserii si tehnologia optoelectronica. Acestea ofera noutati privind produsele si progresele cele mai recente, precum si articole care trec in revista perspectivele in domeniul optoelectronicii. Unele dintre acestea sunt date mai jos: Laser Focus World, tehnologia laserilor si a fibrelor optice; Optics and Photonics News, o publicatie a societatii The Optical Society of America; Photonics Spectra, tehnologie optica si laser; Physics Today, o publicatie a societatii The American Physical Society. Document Info Accesari: 3518 Apreciat: Comenteaza documentul: Nu esti inregistrat Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta Creaza cont nou A fost util? Daca documentul a fost util si crezi ca merita sa adaugi un link catre el la tine in site Copiaza codul: in pagina web a site-ului tau. <a href="https://www.scritub.com/tehnica-mecanica/GENERATOARE-DE-SEMNALE-FOTONIC851217614.php" target="_blank" title="GENERATOARE DE SEMNALE FOTONICE - https://www.scritub.com">GENERATOARE DE SEMNALE FOTONICE</a> eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare Politica de confidentialitate | Termenii si conditii de utilizare Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2024 )