Đề tài: Bộ phát quang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG CAO ĐẲNG CễNG NGHỆ THÀNH ĐễKHOA ĐIỆN TỬ-VIỄN THễNG= = = = o0o = = = =HỆ THỐNG THễNG TIN QUANGĐỀ TÀI: BỘ PHÁT QUANGBÀI TẬP LỚN Giỏo viờn hướng dẫn: Lờ Văn Thõn Sinh viờn thực hiện: Nguyễn Văn Cương	 Nguyễn Thị Lan Vũ Linh QuyLớp : CĐ Điện Tử 1_K3Hà Nội 10 - 2008 Nguồn Phát quang CÁC VÙNG NĂNG LƯỢNGQuỏ trỡnh cơ bản xảy ra giữa trạng thỏi năng lượng nguyờn tửa, Hấp Thụb, Bức xạ tự phỏtc, Bức xạ kớch thớchhvhvhvhvE1 và E2: trạng thỏi đất và trạng thỏi kớch thớch của cỏc nguyờn tử của mụi trường hấp thụ . Ánh sỏng tới cú tần số v,năng lượng photon hv Nguyờn tử được kớch thớch quay về trạng thỏi đất và phỏt ra ỏnh sỏng. Thụng qua 2 quỏ trỡnh là bức xạ tự phỏt và bức xạ kớch thớchNguồn phát quangTiếp giáp P-N:Hỡnh thành từ 2 loại bỏn dẫn loại n và bỏn dẫn loại p:Khi chưa đặt điện ỏp phõn cực => Cỏc hạt tải đa sốKhuyếch tỏn qua lớp tiếp giỏp => Hỡnh thành hàng rào thếTrạng thỏi cõn bằng thiết lập => Vựng nghốo (khụng cú hạt tải linh động)Vựng nghốoPPNNNguồn phát quangTiếp giáp P-N: Phân cực ngược: Vùng nghèo mở rộng ra, các điện tử và các lỗ trống khó gặp nhau để tái hợp phát ra ánh sáng.Sử dụng trong photodiode. Dũng hạt mang thiểu sốBăng hoỏ trịTruyền dẫnPhớa nPhớa pVựng nghốo mở rộngNguồn ngoàiNguồn phát quangTiếp giáp P-N: Phân cực thuận: Vùng nghèo hẹp lại hay hàng rào thế thấp xuống  các điện tử và các lỗ trống được bơm vào vùng nghèo dễ dàng tái hợp phát ra ánh sáng. Quan hệ giữa dòng chạy qua tiếp giáp và thế đặt vàoVựng nghốo hẹp lạiNguồn ngoàiPhớa pPhớa nPNNguồn phát quangTiếp giáp P-N:Cấu trúc đồng thể: các hạt tải không bị giam hãm  hiệu suất phát xạ kém. Cấu trúc dị thể kép: gồm 3 lớp cơ bảnLớp bán dẫn mỏng ở giữa có Eg nhỏ (lớp tích cực) Hai lớp bán dẫn p và n hai bên có Eg lớn hơn (các lớp hạn chế)Ưu điểm:	- Giam hãm hạt tải	- Giam hãm photon Loại n Loại p băng truyền dẫn băng hoỏ trịMặt nghiờngNguồn phát quangCấu trúc LED: Cấu trúc dị thể képDựa trên cơ chế phát xạ tự phátánh sáng phát ra là ánh sáng không kết hợp có độ rộng phổ lớn (30 - 60 nm) Độ rộng chùm sáng phát xạ lớn  Hiệu suất ghép nhỏNguồn phát quangCấu trúc LED:LED phát mặt: Nguồn phát quangCấu trúc LED:LED phát cạnh: Nguồn phát quangCấu trúc LED:Độ đáp ứng của LED: Đường đặc tính P-I tỉ lệ theo Ibão hoà ở dòng bơm cao. Nhiệt độ tăng  Độ đáp ứng giảm.Đặc tính P-I của LED:Dũng điều khiển(mA)Dũng điều khiển(mA)Nguồn phát quangCấu trúc LED:Đặc tính phổ của LED:Phổ của LED liên quan đến phổ phát xạ tự phát. Độ rộng phổ:Nguồn phát quangCấu trúc LASER:Laser: Bộ cộng hưởng trong một môi trường tích cực (khuyếch đại) Laser bán dẫn hay LD: cấu trúc dị thể képDải thanh ngangLừi bờnNguồn phát quangCấu trúc LASER:Quá trình hồi tiếp quang: thực hiện trong một hộp cộng hưởng hình thành bởi 2 gương phản xạ.Độ phản xạ: Ngưỡng laser: các photon sinh ra từ phát xạ kích thích bổ xung cho các photon bị mất đi do suy hao  khuyếch đại quang phải đủ lớn để bù suy hao hộp cộng hưởng  Hoạt động laser chỉ xảy ra khi dòng bơm > dòng ngưỡng.Tăng trung bỡnhGươngMặt tỏchPhúng xạPhun dũngNguồn phát quangCấu trúc LASER:. Giam hãm dòng bơm: Dòng bơm chỉ chảy qua vùng tích cực.. Một số phương pháp được sử dụng:- Điện cực dải hẹp- Tăng điện trở suất bằng bắn phá proton- Tạo rào cản bằng một lớp tiếp giáp p-n phân cực ngược- Kênh dẫn bằng khuyếch tán chất pha tạp- Điều biến độ dày lớp bán dẫnNguồn phát quangCấu trúc LASER:Một số ví dụ cụ thể:Cấu trúc LD dẫn sóng khuyếch đại:a,dải oxide b,dải tiếp giápChất điện mụiKhuyếch tỏn ỏnh sỏngChất nềnChất nềnNguồn phát quangCấu trúc LASER:Cấu trúc LD dẫn sóng chiết suất a,dẫn sóng chiết suất yếu b,dẫn sóng chiết suất mạnhTiếp xỳcTiếp xỳcNguồn phát quangCấu trúc LASER:Laser phân bố hồi tiếp (DFB): Quá trình hồi tiếp được thực hiện bởi nhiễu xạ Bragg ghép cặp các sóng lan truyền theo chiều thuận ngược.Ghép cặp chỉ xảy ra đối với mode thoả mãn điều kiện Bragg:Lưới sắtPhúng xạNguồn phát quangCấu trúc LASER: Đặc tính P-Iảnh hưởng của nhiệt độ: công suất phát xạ theo nhiệt độ:Dũng điều khiển(mA)THE END !