Loading

Module 1: Fontes Óticas na Comunicação Fiber Optic

Nota de Estudos
Study Reminders
Support
Text Version

Modulação Banda Larga de LED

Set your study reminders

We will email you at these times to remind you to study.
  • Monday

    -

    7am

    +

    Tuesday

    -

    7am

    +

    Wednesday

    -

    7am

    +

    Thursday

    -

    7am

    +

    Friday

    -

    7am

    +

    Saturday

    -

    7am

    +

    Sunday

    -

    7am

    +

Derivamos a expressão para largura de banda de modulação de um LED nesta palestra. Começamos por escrever a equação da taxa, que descreve a taxa em que a densidade da operadora é gerada / convertida em fótons.

A taxa em que as operadoras são injetadas é I/q, em que I é a corrente injetada (em Amperes) e q representa a carga de um elétron. A corrente injetada também é representada em termos de densidade de corrente J, definida como a corrente por área unitária (medida em A/m2

). A taxa em que a densidade transportadora reduz é dada por n / τc, onde a τc representa o tempo de vida da transportadora, considerando tanto a recombinação radiativa como não radiativa. Assim, a equação de taxa para a densidade transportadora (medida por volume unitário) é dada como dn dt = I q
− n τvazio
= J qd − n τespessura onde d representa a espessura da região de recombinação.
Nas condições de funcionamento estaduais, quando uma corrente direta I é aplicada à junção, dn / dt deve ser igual a zero e, portanto, a densidade de operadora de estado firme (n) é dada por,


I q
= n τnunca
= J qd n = Jτaríamos qd

Em caso de modulação de intensidade, a corrente aplicada não é uma constante e ela muda dependendo dos bits que precisam ser transmitidos. Para encontrar a maior velocidade com a qual o LED pode responder, realizamos uma análise harmônica em que a resposta do sistema é analisada em uma dada frequência. Utilizando-se de análise de Fourier, a resposta do sistema para qualquer função periódica pode então ser estimada a partir da resposta harmônica.
Por realizar a análise harmônica, considere a corrente de entrada aplicada à junção pn como, I
= Ib + Imexp (jωmt) onde Ib é o valor DC e Im é a amplitude da corrente modulante com freqüência ωm. Supomos que a resposta da densidade portadora também seja sinusoidal da forma, n = nb + nmexp (jωmt). Substituindo I e n na equação da taxa, a amplitude de modulação da densidade portadora pode ser derivada como,

naías = Ino/q jωfixo + 1 /τα

A resposta de frequência do sistema, representada como H (jω) pode ser calculada como, nm (ω) /nm (0, em que nm (ω) é a densidade de portadora quando o sistema está animado em freqüência o e nm (0) é a densidade populacional de estado firme. Substituindo, H (jω) = 1 jωvezes τoxid+ 1 magnitude da resposta de frequência pode ser encontrada como,
| H (jω) | = 1 libras (ωττα) idas + 1

A largura de banda de 3 dB definida como a frequência para a qual a resposta de magnitude reduz para metade o seu valor de pico pode ser encontrada como, ωm= √3/τ௖

ou, fesp = coisa de Coisa Que Falta em Coisa
. Assim, tempo de recombinação de portadoras -que inclui os tempos de vida Radiativa e não radiativa. O tempo de recombinação maior implicaria que a densidade da operadora não pode responder tão rápido quanto a velocidade de modulação de entrada e assim isso resultar em uma redução na largura de banda do dispositivo.