当前位置:高等教育资讯网  >  中国高校课件下载中心  >  大学文库  >  浏览文档

《光纤通信原理》PPT课件 第五章 光源与光发送机

资源类别:文库,文档格式:PPT,文档页数:52,文件大小:268.5KB,团购合买
5.1 半导体光源的物理基础 5.2 半导体光源的工作原理 5.3 光源的工作特性 5.4 光 发 送 机 5.5 驱动电路和辅助电路
点击下载完整版文档(PPT)

第五章光源与光发送机 1半号体光源的物理基础 5,2半体光源的工作原理 53光源的⑦作特性 5.4光发送机 5.5巫动电熔和轴电路 人民邮电丝点击此处结束放映

第五章 光源与光发送机 5.1 半导体光源的物理基础 5.2 半导体光源的工作原理 5.3 光源的工作特性 5.4 光 发 送 机 5.5 驱动电路和辅助电路

51半导体光源的物理基础 A511孤立原子的能级和半导体 的能带 1.孤立原子的能级 原子是由原子核和围绕原子核旋转的 电子构成。围绕原子核旋转的电子能量不 能任意取值,只能取特定的离散值,这种 现象称为电子能量的量子化。 人民邮电丝点击此处结束放映

5.1 半导体光源的物理基础 5.1.1 孤立原子的能级和半导体 的能带 1. 原子是由原子核和围绕原子核旋转的 电子构成。围绕原子核旋转的电子能量不 能任意取值,只能取特定的离散值,这种 现象称为电子能量的量子化

毛2.半导体的能带 在大量原子相互靠近形成半导体晶体 时,由于半导体晶体内部电子的共有化运 动,使孤立原子中离散能级变成能带。 在图52中,半导体内部自由运动的电 子(简称自由电子)所填充的能带称为导带; 价电子所填充的能带称为价带;导带和价 带之间不允许电子填充,所以称为禁带, 其宽度称为禁带宽度,用E表示,单位为 电子伏特(eV) 人民邮电丝点击此处结束放映

2. 在大量原子相互靠近形成半导体晶体 时,由于半导体晶体内部电子的共有化运 动,使孤立原子中离散能级变成能带。 在图5.2中,半导体内部自由运动的电 子(简称自由电子)所填充的能带称为导带; 价电子所填充的能带称为价带;导带和价 带之间不允许电子填充,所以称为禁带, 其宽度称为禁带宽度,用Eg表示,单位为 电子伏特(eV)

导带 导带底能量E 禁带 1禁带宽度Eg 价带 价带顶能量E (a)半导体的导带、价带及禁带 (b)半导体的能带简图 图52半导体的能带结构 人民邮电丝点击此处结束放映

图5.2 半导体的能带结构

51.2光与物质的相互作用 1.自发辐身 处于高能级的电子状态是不稳定的, 它将自发地从高能级(在半导体晶体中更多 是指导带的一个能级)运动称为跃迁)到低 能级(在半导体晶体中更多是指价带的一个 能级)与空穴复合,同时释放出一个光子。 由于不需要外部激励,所以该过程称为自 发辐射 人民邮电提趣 点击此处结束放映

5.1.2 1. 处于高能级的电子状态是不稳定的, 它将自发地从高能级(在半导体晶体中更多 是指导带的一个能级)运动(称为跃迁)到低 能级(在半导体晶体中更多是指价带的一个 能级)与空穴复合,同时释放出一个光子。 由于不需要外部激励,所以该过程称为自 发辐射

根据能量守恒定律,自发辐射光子的 能量为: hvi2Ey-EL 式中:h为普朗克常数,其值为 6626×1034J;v12为光子的频率;E2为高 能级能量;E1为低能级能量。 人民邮电丝点击此处结束放映

根据能量守恒定律,自发辐射光子的 hν12=E2 -E1 式中: h 为 普 朗 克 常 数 , 其值为 6.626×10-34J·s;ν12为光子的频率;E2为高 能级能量;E1为低能级能量

72.受激身 在外来光子的激励下,电子从高能级 跃迁到低能级与空穴复合,同时释放出 个与外来光子同频、同相的光子。由于需 要外部激励,所以该过程称为受激辐射。 手=3.受激级收 在外来光子激励下,电子吸收外来光 子能量而从低能级跃迁到高能级,变成自 由电子。 人民邮电提趣 点击此处结束放映

2. 在外来光子的激励下,电子从高能级 跃迁到低能级与空穴复合,同时释放出一 个与外来光子同频、同相的光子。由于需 要外部激励,所以该过程称为受激辐射。 3. 在外来光子激励下,电子吸收外来光 子能量而从低能级跃迁到高能级,变成自 由电子

513粒子数反转分布状态 到1.粒子数正常分布状态 在热平衡状态下,高能级上的电子数 要少于低能级上电子数。 人民邮电提趣 点击此处结束放映

5.1.3 1. 在热平衡状态下,高能级上的电子数 要少于低能级上电子数

72.粒子数反转分布状态 为了使物质发光,就必须使其内部的 自发辐射和或受激辐射几率大于受激吸收 的几率,这一点我们已经在介绍光与物质 的相互作用过程中提及过。 有多种方法可以实现能级之间的粒子 数反转分布状态,这些方法包括光激励方 法、电激励方法等。 人民邮电丝点击此处结束放映

2. 为了使物质发光,就必须使其内部的 自发辐射和/或受激辐射几率大于受激吸收 的几率,这一点我们已经在介绍光与物质 的相互作用过程中提及过。 有多种方法可以实现能级之间的粒子 数反转分布状态,这些方法包括光激励方 法、电激励方法等

52半导体光源的工作原理 52.1发光二极管的工作原理 半导体发光二极管( Light- emitting Dode,LED)基本应用 GaAlas和 In gaasp 材料,可以覆盖整个光纤通信系统使用波 长范围,典型值为085m、131m及 155um。 人民邮电提趣 点击此处结束放映

5.2 半导体光源的工作原理 5.2.1 发光二极管的工作原理 半 导 体 发 光 二 极 管 ( Light-emitting Diode,LED)基本应用GaAlAs和InGaAsP 材料,可以覆盖整个光纤通信系统使用波 长范围, 典型 值为 0 . 8 5 μm、1.31μm及 1.55μm

点击下载完整版文档(PPT)VIP每日下载上限内不扣除下载券和下载次数;
按次数下载不扣除下载券;
注册用户24小时内重复下载只扣除一次;
顺序:VIP每日次数-->可用次数-->下载券;
共52页,可试读18页,点击继续阅读 ↓↓
相关文档

关于我们|帮助中心|下载说明|相关软件|意见反馈|联系我们

Copyright © 2008-现在 cucdc.com 高等教育资讯网 版权所有