Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: lasery telekomunikacyjne

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Telekomunikacja optyczna kurczy Ziemię

Romaniuk Ryszard S.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

2024

nr 2

Być może niektórym inżynierom, nawet tym bliższym telekomunikacji, może wydawać się, że foton już skończył rewolucjonizować telekomunikację. Osiągnięto przecież tak wiele. Pojedynczy światłowód przenosi obecnie terabity danych. Nic bardziej błędnego. Jeśli mówimy o pojawiającym się standardzie Ethernetu terabitowego TbE, a standard Eth jest jednak ciągle łączony raczej z sieciami lokalnymi, to jakie przepływności będą stosowane w masywnych sieciach transportowych, w sieciach szkieletowych, w tzw. rurach optycznych. Nie tylko z zachłanności, ale i z potrzeby technicznej szukamy więcej pasma. To poszukiwanie pasma optycznego odbywa się ciągle wieloma drogami, niekoherentnymi i koherentnymi, klasycznymi i kwantowymi, a ogólnie metodami wykorzystującymi zadziwiające właściwości fotonu. W artykule, który być może rozwinie się w cykl jeśli znajdzie zainteresowanie Czytelnika, spróbujmy przyglądnąć się niektórym, coraz bardziej wyrafinowanym, metodom poszukiwania pasma. Niektóre z kierunków poszukiwań pasma są oczywiste, gdyż wskazują na nie znakomite osiągnięcia poprzednie, które nadal można poprawić. Takim masywnym kierunkiem badań, o już nieco wydeptanych ścieżkach, jest radiofotonika, termin analogiczny do radioelektroniki – gdzie podstawą jest nauka i inżynieria częstotliwości. Perspektyw dla wielu innych kierunków nie znamy. Może są ślepymi ścieżkami. Poszukiwanie potencjalnego ukrytego pasma optycznego to nie zabawa w Sherlocka Holmesa, to nauka łącząca fizykę, matematykę, fotonikę, elektronikę, telekomunikację, i naszą badawczą intuicję. To bez wątpienia nauka, dla odkrywcy tego pasma, na następnego Nobla.

Perhaps to some engineers, even those closer to telecommunications, it may seem that the photon is already done revolutionizing the telecommunications. After all, so much has been achieved. A single optical fiber now carries terabits of data. Nothing could be further from the truth. If we are talking about the emerging TbE terabit Ethernet standard, and the Eth standard is still connected rather to local networks, what bit rates will be used in massive transport networks, backbone networks, huge optical pipes. Not only out of greed, but also out of technical need, we are looking for more bandwidth. This search for the optical band is still carried out in many ways, incoherent and coherent, classical and quantum, and generally methods that use the amazing properties of the photon. In the article, which may develop into a series if it finds the reader's interest, let's try to look at some of the increasingly sophisticated methods of searching for the bandwidth. Some of the directions for exploring the bandwidth are obvious, as they point to excellent previous achievements that can still be improved. Such a massive field of research, with some well-trodden paths, is radiophotonics, a term analogous to radioelectronics - where the basis is frequency engineering. We do not know the prospects for many other directions. Maybe they are dead ends. Searching for a potential hidden optical band is not a game of Sherlock Holmes, it is a science combining physics, mathematics, photonics, electronics, telecommunications, and our research intuition. This is undoubtedly a serious research area, and for the discoverer of this hidden bandwidth, the next Nobel Prize award.

Lasery złączone dla systemów światłowodowej telekomunikacji optycznej II generacji: fizyczna symulacja działania oraz optymalizacja wybranych struktur laserowych

Sarzała R. P.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

2004

Z. 339

3-249

Niniejsza praca przedstawia analizę porównawczą możliwych rozwiązań materiałowych i konstrukcyjnych półprzewodnikowych laserów złączowych typu VCSEL emitujących falę w zakresie drugiego (1300 nm) okna optycznej komunikacji światłowodowej. Przegląd aktualnej literatury dotyczącej tej gałęzi nauki wsparty został komputerową symulacją zjawisk fizycznych w omawianych przyrządach w trakcie ich pracy. Zalety zastosowania tych źródeł światła w komunikacji włóknem szklanym zarysowane zostały już we Wstępie niniejszej pracy, a rozwinięcie tego tematu kontynuowane było w dwóch kolejnych rozdziałach. Tam też znaleźć można podstawowe informacje na temat światłowodowej telekomunikacji optycznej, zasad działania i konstruowania laserów półprzewodnikowych, ich historii oraz zastosowania w nauce, technice oraz życiu codziennym. W Rozdziale 4 sformułowano cele pracy. Główną część pracy stanowi natomiast pięć następnych rozdziałów. W Rozdziale 5 zatytułowanym Modelowanie zjawisk fizycznych w półprzewodnikowym laserze złączonym przedstawiono teoretyczne podstawy wykorzystanych w pracy modeli numerycznych opisujących zjawiska optyczne, termiczne, elektryczne oraz wzmocnienie materiałowe w odniesieniu do konstrukcji lasera półprzewodnikowego. Rozdział 5 zamyka opis samo uzgodnionego algorytmu obliczeń, którym posłużono się w dalszej części pracy do wyznaczenia charakterystyk eksploatacyjnych rozważanych struktur laserowych. W Rozdziale 6 przedyskutowano obecne możliwości konstrukcyjno-materiałowe wykonania laserów typu VCSEL emitujących promieniowanie we wcześniej wspomnianych zakresach długości fali. Szczególny nacisk położono na wytypowanie rozwiązań materiałowych mogących stać się rozwiązaniami konkurencyjnymi w stosunku do tradycyjnych laserów fosforkowych. Rozdział 7 pt. Dotychczasowe rozwiązania oparte na materiale InGaAsP stanowi przegląd laserów VCSEL wykonanych na bazie materiału InGaAsP/InP dostosowanych do nowoczesnych sieci światłowodowych. Opierając się na symulacji typowej struktury omawianych w tej części pracy przyrządów pokazano podstawowe wady tego typu laserów uzasadniając zarazem potrzebę poszukiwania rozwiązań alternatywnych opartych na technologii arsenkowej. W rozdziałach od 8 do 9 przedstawiono wyniki modelowania zjawisk fizycznych w laserach VCSEL skonstruowanych na bazie wybranych materiałów mogących w przyszłości odnieść komercyjny sukces w obszarze nowoczesnych systemów światłowodowej telekomunikacji optycznej. Obszary czynne badanych struktur laserowych wykonane były z wysoko naprężonych studni kwantowych GalnAs/GaAs (podrozdziały 8.1 i 8.2), warstw kropek kwantowych In(Ga)As/GaAs (podrozdziały 8.3 i 8.4) oraz materiału poczwórnego GalnNAs (rozdział 9). Obok analizy, której celem było wnikliwe poznanie fizyki tych przyrządów, pokazano możliwości ich optymalizacji oraz zaproponowano nowe rozwiązania konstrukcyjne mogące znacznie poprawić ich charakterystyki eksploatacyjne. W rozdziałach tych starano się uwypuklić przewagę modelowanych struktur nad tradycyjnymi rozwiązaniami opartymi na materiałach fosforkowych. Pracę kończy podsumowanie uzyskanych w jej ramach wyników badań oraz rozdziały uzupełniające, tzn. streszczenie pracy, charakterystyka zawodowa autora i spis jego publikacji oraz spis cytowanej literatury.

In the present work, comparative analysis of possible material and designing solutions of semiconductor diode VCSEL-type lasers emitting radiation within the second (1300nm) optical windows of fibre communication is presented. Review of existing literature concerning this science branch is supported by the computer simulation of physical phenomena occurring within volumes of considered devices during their operation. Advantages of an application of the above light sources in the optical-fibre communication have been given in the introduction and extended in the next two chapters. Fundamental information concerning the optical-fibre communication, operation principles and designing of semiconductor diode lasers, their history as well as application in science, technology and every-day life can be also found there. Motivations of this work are formulated in the Chapter 4. Five next chapters compose the main part of the work. In the Chapter 5, entitled "Modelling of physical phenomena in a semiconductor diode laser", theoretical fundamentals of numerical models used in this work and describing optical, thermal, electrical, mechanical and gain phenomena in diode lasers are presented. The chapter contains also description of the self-consistent calculation algorithm used in the remaining parts of the work to determine anticipated operational characteristics of laser structures under consideration. In the Chapter 6, current material and designing possibilities of manufacturing VCSEL-typc diode lasers emitting within the above spectrum range are discussed. In particular, material solutions which may lead to diode lasers competitive with traditional InP-based diode lasers are determined. In the Chapter 7 entitled "Hitherto solutions based on the InGaAsP material", a review of known InGaAsP/InP VCSEL designs for the modern optical-fibre communication is given. Taking into consideration results of the simulation of an operation of a typical above design, fundamental disadvantages of these diode lasers are shown which support necessity of finding alternative solutions based on the GaAs technology. In the Chapters 8 to 9, results of modelling of physical phenomena taking place within volumes of GaAs-based VCSEL-type diode lasers designed using chosen materials and predestined to a possible commercial success in the modern optical fibre communication are presented. Their active regions are assumed to be composed of highly-strained GainAs/GaAs quantum wells (Subchapters 8.1 and 8.2), ln(Ga)As/GaAs quantum dots (Subchapters 8.3 and 8.4) and GalnNAs/GaAs quantum wells (Chapter 9). Comprehensive analysis of physical phenomena crucial for an operation of devices under consideration enables their structure optimisation. Besides, it makes possible finding completely new laser designs of better performance characteristics. In the above chapters, superiority af proposed GaAs-based laser constructions over traditional InP-based ones is emphasized. In the last part of the work, its conclusion, abstract, professional CV of the author, a fist of his publications and a list of references are given.