|
PODRUČJA UPOTREBE LASERSKIH DIODA
Laserske diode postale su gotovo najbitniji proizvod opto-elektroničke industrije.
Prednosti laserske diode su mnogostruke: to je monokromatski, koherentni
i kolimirani izvor svjetla. Kompaktan je, lagan, dugog životnog vijeka, te male potrošnje
električne energije. Osim toga - što je vrlo važno u komunikacijama - može ih se
direkno modulirati i to vrlo visokim frekvencijama. Nabrojene osobine čine ih toliko
upotrebljivim da su, zapravo, mogućnosti korištenja laserskih dioda ograničene samo
našom imaginacijom.
Evo nekoliko područja suvremene tehnike gdje se rabe laserske diode:
OBRAD AINFORMACIJA
Komunikacija optičkim vlaknom
Brz protok informacija sve je važniji u industriji,
u uredskom poslovanju i u različitim suvremenim video
i komunikacijskim uslugama koje su nam potrebne u kući.
Trenutačni pristup raznoraznim udaljenim bazama podataka
potreban nam je i u poslu i kod kuće. Ogromna količina
podataka koju treba transferirati velikom brzinom korisnicima
opterećuje konvencionalne žičane prijenosne veze i preko njihovih
mogućnosti. Povećanje brzine i kapaciteta ovih klasičnih
prijenosnika informacija bilo bi izuzetno skupo, i obzirom
na mogućnosti te tehnologije značilo bi bacanje novaca.
Pravi odgovor na ovaj problem su optičke komunikacije.
Napredak u razvoju opto-elektronike omogućuje proizvodnju vrlo
pouzdanih i jeftinih integriranih elektro-optičkih elemenata
te optičkih vlakana i na njima osnovane tehnologije prijenosa
podataka. Tom tehnologijom koriste se suvremeni lokalni telekomunikacijski
sistemi, zemaljski interkontinentalni prijenos podataka,
lokalne (računalne) mreže (local area networks, LAN), moderni upravljački
sistemi u avionima i drugim vozilima, te suvremeni sistemi za
prijenos video-signala.
Prednosti optičkih komunikacija
Prednosti optičkih komunikacijau odnosu na žičane su puno širi
"bandwidth", manja osjetljivost na smetnje (šum), izbjegavanje tzv.
"ground-loops" koje se teško eliminiraju iz klasičnih žičanih sistema,
vrlo mala težina uređaja, vrlo male dimenzije uređaja, puno manji
broj tzv. "repeatera" u odnosu na klasične sisteme, ... . Osim toga,
podaci koji se šalju optičkim kablovima puno su zaštićeniji od
mogućeg prisluškivanja nego kod klasičnih sistema s žičanim prijenosom,
gdje je to vrlo velik problem. Nadalje, optička vlakna su neusporedivo
sigurniji (tehnički) vid prijenosa podataka preko "opasnog" okoliša kao
što su prostori u kojima ima zapaljivih ili eksplozivnih tvari
(npr. u rudnicima i rafinerijama), nego što su to žičani kablovi.
U prostorima gdje postoje jaka elektromagnetska polja žičani kablovi
se niti ne smiju upotrijebiti, pa su optička vlakna jedino moguće rješenje.
Laserske diode: Upotreba u komunikacijama
Konvencionalne jednožičane veze mogu imati maksimalnu frekvenciju vala
nosioca oko 1 MHz. Povećanje brzine i kapaciteta klasičnih prijenosnika
informacija ostvarivo je koaksijalnim kablom, gdje je maksimalna frekvencija
vala nosioca oko 10 GHz. Za usporedbu, u komunikacijama s optičkim vlaknom
frekvencija vala nosioca je oko 500 THz (svjetlost kao val nosilac).
Gdje se upotrebljavaju: lokalni telekomunikacijski sistemi,
zemaljski interkontinentalni prijenos podataka,
lokalne (računalne) mreže (local area networks, LAN), moderni upravljački
sistemi u avionima i drugim vozilima, te suvremeni sistemi za prijenos
video-signala.
| |
Kratka povijest prijenosa podataka: brzina i kapacitet | |
1956. prvi transatlantski kabel (simultano: 36 razgovora) 1960. 5 000 000 razgovora/godina 1970. Prvi poluvodički laser kontinuiranog djelovanja pri sobnoj temp., Z. Alferov (IOFFE, St. Petersburg) 1977. AT&T GaAs poluvodički laser kontinuiranog djelovanja na 850 nm s prijenosom signala kroz optički kabel: 45 Mb/s 1980. 200 000 000 razgovora/godina 1986. GaAs poluvodički laser kontinuiranog djelovanja na 1.3 microna s prijenosom signala kroz optički kabel:400 Mb/s 1988. Prvi transatlantski (isključivo) optički kabel 1993. GaAs poluvodički laser kontinuiranog djelovanja na 1.3 microna s prijenosom signala kroz optički kabel: 10 Gb/s |
|
Kako izgledaju laserske diode >
|
|