Zastosowanie laserów półprzewodnikowych w systemach telekomunikacji multimedialnej

• Autorzy: Korzec Z. , Kacprzak T.

Warianty tytułu

EN

Application of semiconductor lasers in the multimedia telecommunication systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stały wzrost zapotrzebowania na przekazywanie informacji na dowolne odległości, w krótkim czasie, wymusza powstawanie nowych technik ich przetwarzania, wysyłania i odbioru. W ostatnich latach wykorzystanie najnowszych osiągnięć w dziedzinie technologii laserów półprzewodnikowych, w powiązaniu z liniami światłowodowymi i nowymi metodami zwielokrotniania w dziedzinie długości fal, pozwoliło na przenoszenie informacji w liniach światłowodowych zarówno na małe, średnie, jak i duże odległości z niemożliwą do zrealizowania w innych systemach prędkością - rzędu terabitów na sekundę. W artykule omówiony został rozwój laserów półprzewodnikowych i przedstawione zostały ich najnowsze rozwiązania technologiczne.

EN

Recently optical networks are growing at unprecedented rates to satisfy the urgent demands in data traffic, and an associated tremendous bandwidth request made by users, brought on by new telecommunication and multimedia services. Photonics, the technology of using particles of light as information carriers, takes the first place in the telecommunication systems because of the advantage of optical fiber over coper cable for data communication. Optical fibers are capable of carrying data at rates exceeding terabits per second at distances even of thousands of kilometers. Initially, as the main light source light emitty diode was mainly used. But now, as data rates increased, communication system make special demands on optical sources. The light source for optical data transmission must be small, efficient, capable of high speed modulation and must have controllable pattern of emissions in the optimum wavelength windows for silica fiber or in shorter-wavelength ranges for free-space interconnections. These requests can be fulfilled only by semiconductor injection laser. Nowadays this device can be manufactured inexpensively in large volumes and can easily interface with other circuitry, preferably silicon based. It can be diced either individually or in arrays that are easily coupled to optical fibers. This paper reviews recent progress in semiconductor lasers technology with emphasis on their application in optical telecommunication systems. Semiconductor injection lasers were first developed in 1962, but it was not until 1970 that a potentially practical device was demonstrated. The key moment in their development was the invention of the double heterostructure (DH- laser). The most important advantage of the DH laser is that it concentrates carriers in a very small region, thus a carrier density high enough to support laser oscillation can be achieved with a relatively low drive current. The next very important step is development of distributed-feedback laser and vertical-cavity, surface-emitting laser (VCSEL). These low-cost, nearly ideal sources are changing the attitudes tower modern optical communications.

Słowa kluczowe

PL

lasery półprzewodnikowe; systemy światłowodowe; heterozłącze; laser krawędziowy; diody elektroluminescencyjne

EN

semiconductor lasers; optical fiber system; heterojunction; edge emitting laser; light-emitting diodes

• Wydawca: Politechnika Łódzka, Instytut Elektroniki
• Czasopismo: Elektronika : prace naukowe
• Rocznik: 2001
• Tom: nr 6
• Strony: 31--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Korzec Z.

• Institute of Electronics, Technical University of Łódź, 18 Stefanowskiego, 90-924 Łódź, Poland tel. [phone]

autor

Kacprzak T.

• Institute of Electronics, Technical University of Łódź, 18 Stefanowskiego, 90-924 Łódź, Poland tel. [phone]

Bibliografia

• [1] K. Y. Cheng, Molecular beam epitaxy technology of III- V compound semiconductors for optoelectronics applications, Proc. IEEE, Vol. 85, pp. 1694-1714, Nov. 1997;
• [2] K. D. Choquette, H. Q. Hou, Vertical-cavity surface emitting laser: moving from research to manufacturing, Proc. IEEE, Vol. 85, pp. 1730-1739, Nov. 1997;
• [3] J. M. H. Elmirghani, H. T. Mouftah, Technologies and architectures for scalable dynamic dense WDM networks, IEEE Communic. Mag., pp. 58-66, Febr. 2000;
• [4] К. S. Giboney, L.B.Aronson, В. E. Lemoff, The ideal light source for datanets, IEEE Spectrum, Vol. 35, pp. 43-53, Febr. 1998;
• [5] N. Holonyak, The semiconductor laser: a thirty-five year perspective, Proc. IEEE, Vol. 85, pp. 1678-1693, Nov. 1997;
• [6] P. S. Henry, S. D. Personick, Coherent lightwave communications, IEEE Press, Inc., New York
• [7] R. Jastrzębski, Heterozlącza i ich zastosowania, Praca Dyplomowa, Instytut Elektroniki PŁ, 1999;
• [8] Z. Korzec, T. Kacprzak, Tranzystory połowę złączowe, Układy i Systemy Elektroniczne, WNT, Warszawa 1984
• [9] Z. Korzec, Nanoelektronowe przyrządy półprzewodnikowejednoelektronowe, Prace Naukowe Instytutu Elektroniki PŁ, Zeszyt no 5, 2000, pp. 5-19;
• [10] A. Kujewski, P. Szczepański, Lasery-podstawy fizyczne, Oficyna Wyd. Pol.Warsz., Warszawa 1999;
• [11] A. J. Lowery, Computer-aided photonics design, IEEE Spectrum, vol. 34, pp. 26-31; April 1997;
• [12] A. G. Milnes, Semiconductor devices and integrated electronics, Van Nostrand Reinhold Comp Inc. NY 1980;
• [13] A. E. Willner, A terabit per second at list, IEEE Spectrum, vol. 34, pp. 32-41; April 1997;
• [14] E. S. Yung, Fundamentals of semiconductor devices, Mc. Graw-Hill Book Comp., NY 1978;