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
AUDIO-VIZUELNA (KUĆNA) TEHNIKA
UREĐAJI Z AKOMUNIKACIJA
MJERNI IKONTROLNI INSTRUMENTI
MEDICINSKI APARATI

 

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 >
Fizika diodnog lasera >
Upotreba laserske diode >

 
 
 
O projektu| Oprez s laserima! | Laseri i komunikacije | Laserska dioda | Malo elektronike | Naš uređaj | Pokusi | Škole suradnici | Zanimljivi linkovi | Vaša pitanja| Naslovnica|