https://wikiskola.se/index.php?action=history&feed=atom&title=Anv%C3%A4ndardiskussion%3AMimmsan 2026-05-10T19:44:59Z Versionshistorik för denna sida på wikin MediaWiki 1.41.1 https://wikiskola.se/index.php?title=Anv%C3%A4ndardiskussion:Mimmsan&diff=1747&oldid=prev 2009-03-23T13:17:32Z

<p>Ny sida: Halvledarlaser och optiska fiber För att göra optisk kommunikation möjlig behövs en ljuskälla, ett medium och en detektor. Texten behandlar de två första delarna ljuskällan, här en...</p> <p><b>Ny sida</b></p><div>Halvledarlaser och optiska fiber<br /> För att göra optisk kommunikation möjlig behövs en ljuskälla, ett medium och en<br /> detektor. Texten behandlar de två första delarna ljuskällan, här en halvledarlaser, och<br /> mediet, här optiska fibrer.<br /> Det väsentliga för en laser är att skapa stimulerad emission. För att uppnå det vill man<br /> kunna kontrollera elektronernas energitillstånd och fotonernas våglängder. Kontrollen<br /> sker i de delar i lasern som i texten kallas lasermediet och kaviteten. Kaviteten består av<br /> två speglar, här är den ena spegeln en Bragg-spegel.<br /> Lasermediet i halvledarlasern utgörs av tunna skikt i halvledarmaterial som bildar en<br /> kvantbrunn. Genom att lägga på en spänning kan kvantbrunnen fyllas med elektroner och<br /> hål. Därmed kan populationsinversion skapas och den stimulerade emissionen blir då<br /> större än den stimulerade absorptionen. När det skapats populationsinversion i<br /> lasermediet kommer förr eller senare enstaka elektroner spontant att deexciteras och<br /> sända ut fotoner med varierande våglängd i alla riktningar. Om en foton har rätt våglängd<br /> och riktning kommer den att reflekteras i Bragg-spegeln. Reflektionen bygger på samma<br /> princip som vid antireflexbehandlig där periodiskt skiftande brytningsindex ger reflektion<br /> för just en våglängd. Den reflekterade fotonen kommer sedan att stimulera till emission i<br /> lasermediet, reflekteras mot kavitetens andra spegel och sedan reflekteras i Braggspegeln<br /> igen. En viss andel kommer dock inte att reflekteras i Bragg-spegeln igen utan gå<br /> igenom denna. En kort tid efter att lasern startats kommer stimulerad emission att vara<br /> helt dominerande i det ljus lasern sänder ut, lasring har då uppstått.<br /> Vid optisk kommunikation används ett elektriskt fält som slås från och till för att skapa<br /> digital information i form av laserpulser. Dessa pulser leds sedan genom en optisk fiber.<br /> De flesta optiska fibrer idag består av två delar, en inre kärna i vilken ljuset transporteras,<br /> omgiven av ett yttre lager av ett material med lägre brytningsindex. Genom denna<br /> konstruktion bildas totalreflektion i fibern som tillåter ljuset att transporteras långa<br /> sträckor med liten kvalitetsförsämring. Den lilla kvalitetsförsämring som ändå finns beror<br /> på intensitetsförlust genom absorption i fibern samt att ljuspulsen breddas. Blir kvalitén<br /> för dålig kan inte detektorerna avläsa informationen. Den negativa påverkan är olika stor<br /> beroende på vilken våglängd det utsända ljuset har och vilken slags fibrer det<br /> transporteras i. I de flesta fibrer finns det tre våglängdsområden som är intressanta med<br /> avseende på intensitetförlusten; 850 nm, 1300 nm och 1550 nm. De två senare är dock<br /> λ<br /> k = 2π<br /> bättre om man tar hänsyn till pulsbreddningen. Det är dessa våglängder som tillverkare av<br /> lasrar måste fokusera på.</div>

Mimmsan