caracterizacion de emisores optoelectronicos
Páginas: 5 (1130 palabras)
Publicado: 22 de octubre de 2013
Caracterización de emisores optoelectrónicos: LED’s y diodos láser.
Introducción:
Los dispositivos optoelectrónicos, también denominados fotónicos, son aquellos en los que la interacción entre el fotón, partícula básica de la luz, y el electrón, juega un papel fundamental en su funcionamiento. los diodos electroluminiscentess (LED, Light Emitting Diodes) y los diodos láser o láseres desemiconductor (laser: light amplificaction by stimulated emission of radiation) son dispositivos optoelectrónicos que convierten la energía eléctrica en radiación óptica. Debido a su compactibilidad y a la capacidad de ser modulados a altas frecuencias, estos dispositivos optoelectrónicos son las fuentes utilizadas para la comunicación por fibra óptica.
Los LEDs son uniones p-n que bajo apropiadascondiciones de polarización en directa, pueden emitir radiación espontanea en las zonas visibles e infrarroja del espectro electromagnético. En los diodos láser la radiación emitida posee una coherencia espacial y temporal. La radiación láser es altamente monocromática y produce haces de luz muy direccionados. En la figura 1 se pueden apreciar los espectros de electroluminiscencia de diferentesLEDs y diodos láser.
En los LEDs al aumentar la corriente aumenta la potencia de emisión luminosa de forma lineal. En los diodos láser, al aumentar la corriente desde 0 hasta altos valores de inyección se obtiene una curva de potencia de la emisión luminosa en función de la corriente de inyección como la mostrada en la figura 2. Extrapolando la zona lineal de esta curva hasta interceptarel eje de las abscisas, se obtiene el valor de la corriente umbral (Iumb). Por debajo del umbral del diodo láser emite una cierta cantidad de luz debido a la recombinación espontánea. Por encima del umbral, cuando emite radiación láser, la intensidad luminosa aumenta bruscamente, pudiéndose de observar en determinadas zonas, cambios de asociados a la activación de modos de emisión diferentes.1.- Determinacion de la corriente umbral de un diodo laser.
La corriente umbral de diodo laser se determinara de la curva de emisión (potencia en nW o tensión en mV) en función de la corriente de inyección obtenida en el punto anterior.
DIODO LASER
Se capturaron las gráficas correspondientes a la intensidad del diodo láser variando (en 1mA) la corriente aplicada al mismo. El rango decorriente aplicada fue de 1mA-11mA. Cabe mencionar que sólo se usó este pequeño intervalo porque a pesar de que se usaron dos atenuadores de luz, al aplicarle una corriente superior a 11mA las imágenes obtenidas mostraban saturación en la señal que se deseaba graficar.
Después de analizar los datos obtenidos en cada una de las gráficas, graficamos los valores de la intensidad (en cuentas)contra la corriente (I) aplicada y obtuvimos lo siguiente:
Figura 2 Intensidad vs Corriente de un diodo láser
En la figura 2 anterior podemos observar que cuando se le aplica una corriente de 1mA hasta antes de 8mA el dispositivo tiene un comportamiento de emisión de luz como un LED y de 8mA hasta 11nA su comportamiento de emisión de luz es la correspondiente a un diodo láser, tal y cómo sepuede ver en la siguiente imagen:
Figura 3. Espectro de emisión de luz de un diodo láser al aplicarle una corriente de 11mA.
2.- Medida de los espectros de electroluminiscencia de diferentes LEDs y de un diodo láser.
Para medir los espectros de emisión o electroluminiscencia de los LEDs y el diodo láser se montara el esquema experimental de la figura 4. La radiación emitida porcada emisor, se enfocará una lente sobre la sonda del analizador espectral PMA11 (Hamamatsu). El analizador PMA11 deberá encenderse antes de encender el ordenador, y una vez encendido se ha de esperar media hora antes de realizar las medidas con el analizador.
El control de la medición con el PMA11 se realiza mediante un programa proporcionado por el fabricante del equipo. Una vez...
Introducción:
Los dispositivos optoelectrónicos, también denominados fotónicos, son aquellos en los que la interacción entre el fotón, partícula básica de la luz, y el electrón, juega un papel fundamental en su funcionamiento. los diodos electroluminiscentess (LED, Light Emitting Diodes) y los diodos láser o láseres desemiconductor (laser: light amplificaction by stimulated emission of radiation) son dispositivos optoelectrónicos que convierten la energía eléctrica en radiación óptica. Debido a su compactibilidad y a la capacidad de ser modulados a altas frecuencias, estos dispositivos optoelectrónicos son las fuentes utilizadas para la comunicación por fibra óptica.
Los LEDs son uniones p-n que bajo apropiadascondiciones de polarización en directa, pueden emitir radiación espontanea en las zonas visibles e infrarroja del espectro electromagnético. En los diodos láser la radiación emitida posee una coherencia espacial y temporal. La radiación láser es altamente monocromática y produce haces de luz muy direccionados. En la figura 1 se pueden apreciar los espectros de electroluminiscencia de diferentesLEDs y diodos láser.
En los LEDs al aumentar la corriente aumenta la potencia de emisión luminosa de forma lineal. En los diodos láser, al aumentar la corriente desde 0 hasta altos valores de inyección se obtiene una curva de potencia de la emisión luminosa en función de la corriente de inyección como la mostrada en la figura 2. Extrapolando la zona lineal de esta curva hasta interceptarel eje de las abscisas, se obtiene el valor de la corriente umbral (Iumb). Por debajo del umbral del diodo láser emite una cierta cantidad de luz debido a la recombinación espontánea. Por encima del umbral, cuando emite radiación láser, la intensidad luminosa aumenta bruscamente, pudiéndose de observar en determinadas zonas, cambios de asociados a la activación de modos de emisión diferentes.1.- Determinacion de la corriente umbral de un diodo laser.
La corriente umbral de diodo laser se determinara de la curva de emisión (potencia en nW o tensión en mV) en función de la corriente de inyección obtenida en el punto anterior.
DIODO LASER
Se capturaron las gráficas correspondientes a la intensidad del diodo láser variando (en 1mA) la corriente aplicada al mismo. El rango decorriente aplicada fue de 1mA-11mA. Cabe mencionar que sólo se usó este pequeño intervalo porque a pesar de que se usaron dos atenuadores de luz, al aplicarle una corriente superior a 11mA las imágenes obtenidas mostraban saturación en la señal que se deseaba graficar.
Después de analizar los datos obtenidos en cada una de las gráficas, graficamos los valores de la intensidad (en cuentas)contra la corriente (I) aplicada y obtuvimos lo siguiente:
Figura 2 Intensidad vs Corriente de un diodo láser
En la figura 2 anterior podemos observar que cuando se le aplica una corriente de 1mA hasta antes de 8mA el dispositivo tiene un comportamiento de emisión de luz como un LED y de 8mA hasta 11nA su comportamiento de emisión de luz es la correspondiente a un diodo láser, tal y cómo sepuede ver en la siguiente imagen:
Figura 3. Espectro de emisión de luz de un diodo láser al aplicarle una corriente de 11mA.
2.- Medida de los espectros de electroluminiscencia de diferentes LEDs y de un diodo láser.
Para medir los espectros de emisión o electroluminiscencia de los LEDs y el diodo láser se montara el esquema experimental de la figura 4. La radiación emitida porcada emisor, se enfocará una lente sobre la sonda del analizador espectral PMA11 (Hamamatsu). El analizador PMA11 deberá encenderse antes de encender el ordenador, y una vez encendido se ha de esperar media hora antes de realizar las medidas con el analizador.
El control de la medición con el PMA11 se realiza mediante un programa proporcionado por el fabricante del equipo. Una vez...
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