Волоконно-оптические линии связи

Страница: 17/21

Если оптический передатчик, например, на узле связи, должен проработать без за­мены элементов 10 лет, то для него должен быть гарантирован срок службы около 100000 ч (считая продолжительность года равной приблизительно 10000 ч). Для светоизлучающих диодов на GaAs такой срок службы близок к действительному. Хотя для них редко называют гарантийные сроки службы, но обычны значения в несколько лет. К сожале­нию, для, лазерных диодов подобные сроки службы не достигнуты. Только в 1970 г. в лаборатории появился первый работоспособный лазер, работающий в непрерывном ре­жиме при комнатной температуре, и только в течение 70-х годов были разработаны раз­личные структуры и геометрии, приемлемые для конструирования и изготовления лазе­ров непрерывного излучения, работающих при комнатной температуре.

Понятно, что достоверных данных о сроке службы можно ожидать только после длительных испытаний большого числа готовых элементов. Чтобы уже сегодня получить какие-то суждения, применяют меры к сокращению времени измерений. При этом лазер­ные диоды заставляют работать в жестких условиях (как правило, при очень высоких температурах, 50- 70°С). На основании этого судят об ожидаемом сроке службы в нор­мальных условиях. При этих предположениях в конце 70-х годов многими изготовителя­ми предсказывались ожидаемые сроки службы для лазеров 100000 ч, а в отдельных слу­чаях — свыше 1 млн. ч. И хотя эти цифры сегодня еще не проверены, все же существует гарантия наименьшего срока службы 10000 ч, и этим данным можно доверять.

Проблема срока службы лазеров сегодня еще не решена, но существуют оптими­стические прогнозы.

Вероятно, через несколько лет можно будет отказаться о т привычной в настоящее время оптической отрицательной обратной связи. Она применяется для того, чтобы скомпенсировать возникающее старение, влияние напряжения и температуры на отдавае­мую лазером и светоизлучающим диодом световую мощность.

6.5 Лазер или светоизлучающий диод?

В качестве источников света лазер и светоизлучающий диод стоят рядом. Ни для одного из них нельзя назвать решающего преимущества: какой из них лучше, в каждом отдельном случае зависит от области применения.

Существенным фактором, конечно, является цена. Для обоих типов источников с годами она будет, естественно падать, но все же светоизлучающий диод в этом отноше­нии имеет преимущество: он дешевле лазера со сравнимыми параметрами при высокока­чественной работе, столь необходимой для техники связи. Поэтому для систем местной связи, которые требуют относительно малых скоростей передачи (до 2 Мбит/с и ниже), будут всегда применяться светоизлучающие диоды и в основном совместно со световода­ми с относительно большой апертурой (например, с кварцевыми волокнами в пластмас­совой оболочке). Таким образом можно ввести в волокно существенно большую часть излучаемого света.

Типичные параметры полупроводниковых источников света.

Параметр

Свето-

излучаю-

щий диод типа Брусса

Краевой излучатель

Лазер (полосковая геометрия)

Вводимая в световод мощность,

мкВт:

сердечник Ä 50 мкм;

числовая апертура 0,2

сердечник Ä200 мкм;

числовая апертура 0,3

Время нарастания импульса, нс

Ширина спектра, нс

1-10

20-200

10-50

40

200-100

100-500

3-10

40

500-2000

2000-5000

0,3-1

20

Реферат опубликован: 31/05/2008