ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳ

ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳ

ກ່ອນອື່ນໝົດ, ຂໍ້ກຳນົດຂອງພາລາມິເຕີສຳລັບເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳແມ່ນຖືກນຳສະເໜີ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນລວມທັງລັກສະນະຕໍ່ໄປນີ້:
1. ປະສິດທິພາບຂອງໂຟໂຕໄຟຟ້າ: ລວມທັງອັດຕາສ່ວນການສູນພັນ, ຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນໄດນາມິກ ແລະ ພາລາມິເຕີອື່ນໆ, ພາລາມິເຕີເຫຼົ່ານີ້ສົ່ງຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳໃນລະບົບການສື່ສານ.
2. ພາລາມິເຕີໂຄງສ້າງ: ເຊັ່ນ: ຂະໜາດ ແລະ ການຈັດລຽງແສງສະຫວ່າງ, ຄຳນິຍາມຂອງຈຸດສິ້ນສຸດການສະກັດ, ຂະໜາດການຕິດຕັ້ງ ແລະ ຂະໜາດຂອງໂຄງຮ່າງ.
3. ຄວາມຍາວຄື່ນ: ຊ່ວງຄວາມຍາວຄື່ນຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳແມ່ນ 650 ~ 1650nm, ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ.
4. ກະແສໄຟຟ້າຂີດຈຳກັດ (Ith) ແລະ ກະແສໄຟຟ້າປະຕິບັດການ (lop): ພາລາມິເຕີເຫຼົ່ານີ້ກຳນົດເງື່ອນໄຂການເລີ່ມຕົ້ນ ແລະ ສະພາບການເຮັດວຽກຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳ.
5. ພະລັງງານ ແລະ ແຮງດັນ: ໂດຍການວັດແທກພະລັງງານ, ແຮງດັນ ແລະ ກະແສໄຟຟ້າຂອງເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ເຮັດວຽກ, ເສັ້ນໂຄ້ງ PV, PI ແລະ IV ສາມາດຖືກແຕ້ມເພື່ອເຂົ້າໃຈລັກສະນະການເຮັດວຽກຂອງພວກມັນ.

ຫຼັກການເຮັດວຽກ
1. ເງື່ອນໄຂການໄດ້ຮັບ: ການແຈກຢາຍແບບປີ້ນກັບຂອງຕົວນຳປະຈຸໄຟຟ້າໃນຕົວກາງການເລເຊີ (ພາກພື້ນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ) ໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ. ໃນເຄິ່ງຕົວນຳ, ພະລັງງານຂອງເອເລັກຕຣອນແມ່ນເປັນຕົວແທນໂດຍຊຸດຂອງລະດັບພະລັງງານທີ່ເກືອບຕໍ່ເນື່ອງ. ດັ່ງນັ້ນ, ຈຳນວນເອເລັກຕຣອນຢູ່ທາງລຸ່ມຂອງແຖບການນຳໄຟຟ້າໃນສະຖານະພະລັງງານສູງຕ້ອງໃຫຍ່ກວ່າຈຳນວນຮູຢູ່ເທິງສຸດຂອງແຖບວາເລນໃນສະຖານະພະລັງງານຕ່ຳລະຫວ່າງສອງພາກພື້ນແຖບພະລັງງານເພື່ອບັນລຸການປີ້ນກັບຂອງຈຳນວນອະນຸພາກ. ສິ່ງນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍການນຳໃຊ້ອະຄະຕິໃນທາງບວກກັບ homojunction ຫຼື heterojunction ແລະການສັກຢາຕົວນຳທີ່ຈຳເປັນເຂົ້າໄປໃນຊັ້ນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວເພື່ອກະຕຸ້ນເອເລັກຕຣອນຈາກແຖບວາເລນພະລັງງານຕ່ຳໄປຫາແຖບການນຳໄຟຟ້າພະລັງງານສູງ. ເມື່ອຈຳນວນເອເລັກຕຣອນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍໃນສະຖານະປະຊາກອນອະນຸພາກທີ່ປີ້ນກັບກັນລວມກັບຮູ, ການປ່ອຍອາຍພິດທີ່ຖືກກະຕຸ້ນຈະເກີດຂຶ້ນ.
2. ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ລັງສີທີ່ຖືກກະຕຸ້ນທີ່ສອດຄ່ອງກັນ, ລັງສີທີ່ຖືກກະຕຸ້ນຕ້ອງໄດ້ຮັບການປ້ອນກັບຄືນຫຼາຍຄັ້ງໃນຕົວສະທ້ອນແສງເພື່ອປະກອບເປັນການສັ່ນຂອງເລເຊີ, ຕົວສະທ້ອນແສງຂອງເລເຊີແມ່ນຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍພື້ນຜິວທີ່ຕັດຕາມທຳມະຊາດຂອງຜລຶກເຄິ່ງຕົວນຳເປັນກະຈົກ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຈະຖືກຊຸບຢູ່ປາຍຂອງແສງດ້ວຍຟິມໄດອີເລັກຕຣິກຫຼາຍຊັ້ນທີ່ມີການສະທ້ອນສູງ, ແລະພື້ນຜິວທີ່ລຽບແມ່ນຊຸບດ້ວຍຟິມສະທ້ອນທີ່ຫຼຸດລົງ. ສຳລັບເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳ Fp cavity (Fabry-Perot cavity), FP cavity ສາມາດສ້າງໄດ້ງ່າຍໂດຍການໃຊ້ພື້ນຜິວທີ່ຕັດຕາມທຳມະຊາດທີ່ຕັ້ງສາກກັບພື້ນຜິວ pn junction ຂອງຜລຶກ.
(3) ເພື່ອສ້າງການສັ່ນສະເທືອນທີ່ໝັ້ນຄົງ, ຕົວກາງເລເຊີຕ້ອງສາມາດໃຫ້ກຳລັງຂະຫຍາຍທີ່ໃຫຍ່ພໍທີ່ຈະຊົດເຊີຍການສູນເສຍທາງແສງທີ່ເກີດຈາກຕົວສະທ້ອນແສງ ແລະ ການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກຜົນຜະລິດເລເຊີຈາກໜ້າຜິວຂອງຊ່ອງແສງ, ແລະ ເພີ່ມພາກສະໜາມແສງໃນຊ່ອງແສງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ສິ່ງນີ້ຕ້ອງມີການສີດກະແສໄຟຟ້າທີ່ແຂງແຮງພໍ, ນັ້ນຄື, ມີການປີ້ນກັບຈຳນວນອະນຸພາກພຽງພໍ, ລະດັບການປີ້ນກັບຈຳນວນອະນຸພາກສູງເທົ່າໃດ, ກຳລັງຂະຫຍາຍກໍ່ຈະຍິ່ງຫຼາຍຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ, ນັ້ນຄື, ຄວາມຕ້ອງການຕ້ອງຕອບສະໜອງເງື່ອນໄຂຂອບເຂດກະແສໄຟຟ້າທີ່ແນ່ນອນ. ເມື່ອເລເຊີຮອດຂອບເຂດ, ແສງທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນສະເພາະສາມາດຖືກສະທ້ອນແສງໃນຊ່ອງແສງ ແລະ ຂະຫຍາຍອອກ, ແລະ ສຸດທ້າຍສ້າງເປັນເລເຊີ ແລະ ຜົນຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ຄວາມຕ້ອງການດ້ານປະສິດທິພາບ
1. ແບນວິດ ແລະ ອັດຕາການມອດູເລດ: ເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີການມອດູເລດຂອງມັນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການສື່ສານທາງແສງໄຮ້ສາຍ, ແລະ ແບນວິດ ແລະ ອັດຕາການມອດູເລດມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄຸນນະພາບການສື່ສານ. ເລເຊີມອດູເລດພາຍໃນ (ເລເຊີທີ່ຖືກດັດແປງໂດຍກົງ) ເໝາະສົມກັບຂົງເຂດຕ່າງໆໃນການສື່ສານດ້ວຍເສັ້ນໄຍແກ້ວນຳແສງ ເນື່ອງຈາກມີການສົ່ງຂໍ້ມູນຄວາມໄວສູງ ແລະ ລາຄາຕໍ່າ.
2. ຄຸນລັກສະນະທາງສະເປກຕຣຳ ແລະ ຄຸນລັກສະນະການມອດູເລດ: ເລເຊີປ້ອນກັບແບບກະຈາຍຂອງເຊມິຄອນດັກເຕີ (ເລເຊີ DFB) ໄດ້ກາຍເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ສຳຄັນໃນການສື່ສານເສັ້ນໄຍແກ້ວນຳແສງ ແລະ ການສື່ສານທາງແສງໃນອະວະກາດ ເນື່ອງຈາກຄຸນລັກສະນະທາງສະເປກຕຣຳ ແລະ ລັກສະນະການມອດູເລດທີ່ດີເລີດຂອງມັນ.
3. ຕົ້ນທຶນ ແລະ ການຜະລິດຈຳນວນຫຼາຍ: ເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳຈຳເປັນຕ້ອງມີຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງຕົ້ນທຶນຕ່ຳ ແລະ ການຜະລິດຈຳນວນຫຼາຍເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການຜະລິດ ແລະ ການນຳໃຊ້ຂະໜາດໃຫຍ່.
4. ການໃຊ້ພະລັງງານ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື: ໃນສະຖານະການການນຳໃຊ້ເຊັ່ນ: ສູນຂໍ້ມູນ, ເລເຊີເຄິ່ງຕົວນຳຕ້ອງການການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ຳ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືສູງເພື່ອຮັບປະກັນການດຳເນີນງານທີ່ໝັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ.