Diodo Led

Práctica 5

Caracterización de un diodo LED
OBJETIVOS    Observar el funcionamiento y conocer algunas propiedades del LED, como una de las fuentes utilizadas en sistemas de comunicaciones vía fibra óptica. Obtener la curva característica del LED. Observar el efecto que tiene la temperatura sobre este dispositivo

INTRODUCCION Como se dijo en la introducción de la practica 1, un sistema decomunicaciones consta de 3 elementos principales: Transmisor, Vía o medio y Receptor, ver figura 1.1. En el caso específico en el que se utiliza una fibra como vía o canal, el transmisor está compuesto por: un convertidor de voltaje a corriente, una fuente luminosa y una interfaz de fuente a fibra, ver figura 5.1.
Interconexión eléctrica
Señal eléctrica, analógica o digital Convertidor deVoltaje a corriente

Acoplador
Fuente luminosa
Interfaz fuente - fibra Señal óptica viajando en FIBRA

Fig. 5.1 Diagrama a bloques de un transmisor para un sistema de comunicaciones por fibra óptica.

La fuente óptica debe tener las siguientes características generales:      La intensidad de luz (potencia óptica) debe ser grande para alcanzar distancias grandes de propagación. Suestructura debe permitir un acoplamiento de luz efectivo fuente-fibra. La longitud de onda de la luz que emana de la fuente debe ser compatible con la longitud de onda más conveniente de la fibra óptica. El ancho de línea debe ser lo más delgado posible para permitir una alta razón de datos. El tiempo de respuesta debe ser corto para soportar una alta razón de datos.

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La potencia luminosa de unafuente tiene un comportamiento parecido al de una gaussiana, entonces, el ancho de línea se define como el ancho en longitudes de onda entre dos puntos, donde la energía luminosa de la fuente atraviesa un medio del valor de su potencia máxima.

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Debe producir una potencia óptica estable, que no varíe con la temperatura u otras condiciones ambientales, además de ser confiable.

Hay dosclases de fuentes utilizadas comúnmente en sistemas de fibra óptica, estas son el diodo de inyección láser (ILD) y el diodo emisor de luz (LED). Ambos se basan en dispositivos semiconductores1, específicamente, en el principio de funcionamiento de los diodos semiconductores de unión p-n. Para algunos sistemas de comunicación, cualquiera de las dos fuentes (ILD ó LED) puede ser utilizada, brindando unaoperación satisfactoria. Sin embargo para algunos sistemas de comunicación específicos, uno es claramente mejor que el otro. En la figura 5.2 se puede observar una gráfica de potencia óptica contra corriente, a través de una unión p-n, En ella podemos observar la región en la que trabaja un LED, y después de un umbral, la región donde trabaja un LASER. Un LED (Light Emitting Diode), es undispositivo semiconductor que emite radiación visible, infrarroja o ultravioleta, por emisión espontánea2. Esencialmente es una unión p-n cuyas regiones p y n pueden estar hechas del mismo o diferente material semiconductor altamente radiante. El color de la luz emitida está determinado por la energía del fotón.

Fig. 5.2. Curva de emisión de potencia-corriente.

Principalmente hay dos clases dediodos emisores de luz, basados en la forma que es colectada la luz de la región activa: -LED de emisión superficial y pozo grabado de Burrus: emite luz en muchas direcciones, haciendo toda su superficie, el área activa. El de pozo grabado es de emisión superficial, pero se graba un hueco o pozo, permitiendo concentrar la luz en una área más pequeña.

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Dispositivo fabricado de uno o másmateriales sólidos que tiene un valor de resistividad entre un conductor y un aislante. El material más utilizado es el silicio que al ser dopado con materiales con 5 electrones en su capa de valencia, forma el material “tipo p” (exceso de electrones), y si es dopado con materiales con 3 elementos en su capa de valencia forma el material “tipo n”(exceso de huecos). 2 La luz se emite como resultado de la...