Y Gwahaniaeth Rhwng LD VCSEL A LED

Feb 27, 2024

Gadewch neges

Mae'r mathau o ffynonellau a ddefnyddir yn cynnwys LEDs, laserau, laserau fabry-perot (FP), laserau adborth gwasgaredig (DFB) a laserau allyrru arwyneb ceudod fertigol (VCSELs). Mae pob un yn trosi signalau trydanol yn signalau optegol, ond fel arall maent yn ddyfeisiau tra gwahanol. Mae'r tri yn ddyfeisiadau lled-ddargludyddion bach (sglodion) maint gronynnau tywod mewn gwirionedd. Mae LEDs a VCSELs yn cael eu gwneud ar wafferi lled-ddargludyddion fel eu bod yn allyrru golau o wyneb y sglodyn, tra bod laserau fp a DFB yn allyrru o ochr y sglodion o geudod laser a grëwyd yng nghanol y sglodyn.

LEDs-lasers

 

Mae laserau a LEDs yn ddyfeisiadau tra gwahanol fel y gwelwch o'r diagram hwn o'u hallbwn golau fel swyddogaeth cerrynt gyriant. Mae LEDs yn allyrwyr syml sy'n cynhyrchu mwy o allbwn golau wrth i'r cerrynt gyriant gynyddu nes bod cerrynt uwch yn eu cynhesu a'u hallbwn golau yn lleihau, gan gyfyngu ar gyfanswm yr allbwn pŵer. Mae laserau'n cychwyn fel LEDs, gan gynhyrchu mwy o olau gyda mwy o gerrynt gyrru, ond mae'r golau wedi'i gyfyngu mewn ardaloedd bach yn y sglodyn lled-ddargludyddion a elwir yn geudod laser, yn llorweddol y tu mewn i'r sglodion ar gyfer y rhan fwyaf o laserau ond yn fertigol mewn VCSEL Fel pob laser, unwaith yr mae rhywfaint o olau yn cael ei gynhyrchu y tu mewn i'r ceudod laser, mae'r ddyfais yn dod yn "laser" - acronym ar gyfer "ymhelaethu golau trwy allyriadau ymbelydredd ysgogol." Unwaith y bydd y ddyfais yn cyrraedd lefel gyfredol benodol, mae'n pasio'r trothwy laser ac mae'r allbwn golau yn dod yn llawer uwch heb fawr o gynnydd yn y cerrynt.

Mae'r cromliniau LI yn helpu i ddangos pam mae gan laserau led band uwch na LEDs. Mae LEDs yn cael eu modiwleiddio dros ystodau cerrynt uwch i guro'r allbwn golau ymlaen ac i ffwrdd. Mae laserau'n rhagfarnllyd ar y trothwy ac yna'n cael eu modiwleiddio â newidiadau cerrynt bach i gael newidiadau mawr mewn allbwn golau. Mae maint llai laserau hefyd yn eu gwneud yn haws i'w modiwleiddio'n gyflymach. Yn gyffredinol mae LEDs wedi'u cyfyngu i gannoedd megabits/eiliad o ddolenni tra bod laserau yn dda ar gyfer 25-50 dolenni gigabits yr eiliad pan gânt eu modiwleiddio'n uniongyrchol. (Mae cyfraddau didau uwch yn bosibl trwy gael y laser ymlaen drwy'r amser (CW) a'i fodiwleiddio'n allanol.

L-I curve

 

Mae gan LEDs allbynnau pŵer llawer is na laserau ac mae eu patrwm trawst allbwn golau mwy, dargyfeiriol, yn eu gwneud yn anoddach eu cyplysu'n ffibrau, gan gyfyngu'n gyffredinol arnynt i'w defnyddio gyda ffibrau amlfodd. Mae gan LEDs lawer llai o led band na laserau ac maent wedi'u cyfyngu i systemau sy'n gweithredu hyd at tua 250 MHz neu tua 200 Mb/s.

Mae gan laserau allbynnau golau tynnach llai ac maent yn hawdd eu cysylltu â ffibrau un modd, gan eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cysylltiadau cyflymder uchel pellter hir. Mae gan laserau allu lled band uchel iawn, gyda'r rhan fwyaf yn ddefnyddiol i ymhell dros 10 GHz neu 10 Gb/s.

Mae VCSELs yn ddyfais ryfedd. Maen nhw'n defnyddio triciau saernïo lled-ddargludyddion i greu ceudod laser fertigol yn y sglodyn fel bod y golau'n dod allan o'r brig, gan ei gwneud hi'n hawdd ei gyplu'n ffibr. Ond dim ond ar gyfer ffynonellau ~ 850nm y mae strwythur y ddyfais wedi bod yn ymarferol, y donfedd a ddefnyddir ar gyfer ffibr amlfodd.

Oherwydd eu dulliau saernïo, mae LEDs a VCSELs yn rhad i'w gwneud. Mae laserau yn ddrutach oherwydd mae creu'r ceudod laser y tu mewn i'r ddyfais yn fwy anodd, Rhaid gwahanu'r sglodion o'r wafer lled-ddargludyddion a gorchuddio pob pen cyn y gellir profi'r laser hyd yn oed i weld a yw'n dda.

spectrum
Cymhariaeth o allbwn sbectrol LED a VCSEL, y ddau â thonfedd canol tua 850nm.

Gwahaniaeth mawr arall rhwng LEDs a'r ddau fath o laserau yw'r allbwn sbectrol. Mae gan LEDs allbwn sbectrol eang iawn sy'n achosi iddynt ddioddef gwasgariad cromatig mewn ffibr, tra bod gan laserau allbwn sbectrol cul sy'n dioddef ychydig iawn o wasgariad cromatig. Mewn ffibr amlfodd, mae lled band LEDs yn gyfyngedig iawn gan wasgariad cromatig oherwydd ei led sbectrol mawr (mae golau ar donfeddi hirach yn teithio'n gyflymach na golau ar donfeddi byrrach gan achosi gwasgariad). Mae hyn yn ychwanegu at fantais VCSELs ar gyfer rhwydweithiau cyflymder uwch.

 

Croeso cysylltwch â ni am fwy o fanylion:

Whatsapp/Skype/Wechat: 0086 181 5840 0345}

Email: info@brandnew-china.com