फाइबर ऑप्टिक संचार ट्रांसमीटर

आमतौर पर फाइबर ऑप्टिक संचार प्रणालियों में प्रकाश स्रोतों के रूप में उपयोग किए जाने वाले अर्धचालक घटक प्रकाश-उत्सर्जित डायोड (एलईडी) या लेजर डायोड हैं। एलईडी और लेजर डायोड के बीच मुख्य अंतर यह है कि पूर्व द्वारा उत्सर्जित प्रकाश असंगत है, जबकि बाद वाला सुसंगत है। प्रकाश स्रोतों के रूप में अर्धचालकों का उपयोग करने के फायदे छोटे आकार, उच्च चमकदार दक्षता, अच्छी विश्वसनीयता और तरंग दैर्ध्य को अनुकूलित करने की क्षमता हैं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि अर्धचालक प्रकाश स्रोतों को सीधे उच्च आवृत्ति संचालन के तहत संशोधित किया जा सकता है, जो फाइबर ऑप्टिक संचार प्रणालियों की जरूरतों के लिए बहुत उपयुक्त है।

एल ई डी इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत के माध्यम से असंगत प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं, एक स्पेक्ट्रम के साथ आमतौर पर 300 और 600 नैनोमीटर के बीच फैलाया जाता है। एलईडी का एक और नुकसान इसकी गरीब चमकदार दक्षता है, आमतौर पर केवल 40-50 इनपुट शक्ति का% ऑप्टिकल पावर में परिवर्तित किया जा सकता है, जो कि 50-60 mW (Milliwatt) के बारे में उपभोग करता है। हालांकि, एलईडी की कम लागत के कारण, यह आमतौर पर कम कीमत वाले अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। आमतौर पर एलईडी के लिए ऑप्टिकल संचार में उपयोग की जाने वाली मुख्य सामग्री गैलियम आर्सेनाइड या गैलियम आर्सेनाइड फास्फोरस (GAASP) होती है, जिसमें लगभग 1300 नैनोमीटर के तरंग दैर्ध्य पर बाद में प्रकाश का उत्सर्जन होता है, जो गैलियम आर्सेनाइड के 810 से 870 नैनोमेटर की तुलना में फाइबर ऑप्टिक संचार के लिए अधिक उपयुक्त है। एलईडी की विस्तृत वर्णक्रमीय सीमा के कारण, गंभीर फैलाव है, जो उनकी ट्रांसमिशन दर और ट्रांसमिशन दूरी के उत्पाद को भी सीमित करता है। एलईडी आमतौर पर स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (LAN) में उपयोग किए जाते हैं, जिसमें 10MB\/s से 100MB\/s तक की संचरण दर होती है, और ट्रांसमिशन दूरी भी कुछ किलोमीटर के भीतर होती है। वर्तमान में, ऐसी एलईडी संरचनाएं भी हैं जिनमें कई क्वांटम कुओं होते हैं, जो एलईडी को विभिन्न तरंग दैर्ध्य के प्रकाश का उत्सर्जन करने और एक विस्तृत स्पेक्ट्रम को कवर करने की अनुमति देते हैं। इस प्रकार के एलईडी का व्यापक रूप से क्षेत्रीय तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग नेटवर्क में उपयोग किया जाता है।

सेमीकंडक्टर लेज़रों की आउटपुट पावर आमतौर पर लगभग 100 मिलीवेट्स होती है, और वे अपेक्षाकृत मजबूत दिशात्मकता के साथ सुसंगत प्रकाश स्रोत हैं। एकल-मोड फाइबर के साथ युग्मन दक्षता आमतौर पर 50%तक पहुंच सकती है। लेजर का संकीर्ण आउटपुट स्पेक्ट्रम भी ट्रांसमिशन दर को बढ़ाने और मोडल फैलाव को कम करने में मदद करता है। अर्धचालक लेज़रों को उनके बहुत कम पुनर्संयोजन समय के कारण अपेक्षाकृत उच्च परिचालन आवृत्तियों पर भी संशोधित किया जा सकता है।

सेमीकंडक्टर लेजर आमतौर पर इनपुट करंट द्वारा सीधे अपने स्विचिंग स्टेट और आउटपुट सिग्नल को संशोधित कर सकते हैं, लेकिन बहुत ही उच्च ट्रांसमिशन दरों या लंबी ट्रांसमिशन दूरी के साथ कुछ अनुप्रयोगों के लिए, लेजर स्रोत को एक सतत तरंग के रूप में नियंत्रित किया जा सकता है, जैसे कि बाहरी इलेक्ट्रोब्सोर्शन मॉड्यूलेटर या मच ज़ेन्डर इंटरफेरोमीटर को ऑप्टिकल सिग्नल को संशोधित करने के लिए। बाहरी मॉड्यूलेशन घटक लेज़रों के "चिर्प दालों" को काफी कम कर सकते हैं। Chirped दालें लेजर की वर्णक्रमीय रेखा की चौड़ाई को चौड़ा कर सकती हैं, जिससे फाइबर के भीतर गंभीर फैलाव हो सकता है।