Светодиод Edge Emitting ( ELED ) отвечает требованиям светодиодов высокой яркости , что обеспечивает высокоэффективную связь с оптическими волокнами .
После появления лазера в 1960 году внедрение светодиодов в системы оптической связи могло произойти в 1970 году. [1] Краевые излучатели были разработаны в середине 1970-х годов.
Структура, по-видимому, аналогична инжекционному лазерному диоду . Их структура состоит из области оптического волновода , которая действует как проводник для света, излучаемого по волноводу за счет полного внутреннего отражения. [2] В конструкции этого типа светодиодов используется структура модифицированного инжекционного лазера. Он также обладает высокой активной областью с достаточной разницей, так что волновод вокруг активной области направляет излучение на излучающую поверхность устройств. [3]
Активная область круглой формы, присутствующая в середине активного слоя, образована GaAs . Длина активной области составляет от 100 до 150 мкм. оптические ограничивающие или светопроводящие слои образованы AlGaAs . [4] Другими используемыми материалами являются сплавы AlGaAsSb/GaSb и InGaAsP/InP.
Механизм обратной связи подавляется, чтобы предотвратить переход устройства в режим насыщенного излучения. В гетеропереходе (внешние полупроводниковые слои, используемые в качестве интерфейсов между двумя материалами с гомопереходом) определяющим принципом оптической мощности является полное внутреннее отражение, которое направляет мощность на излучающую грань светодиода по пути, параллельному переходу. Центральная часть волновода направляет свет. В этом случае средний слой имеет больший показатель преломления, чем у оболочки. На границах области сердцевины и верхней и нижней границах слоев оболочки возникает полное внутреннее отражение. При прямом смещении с использованием источника постоянного тока может произойти рекомбинация электронов и дырок в тонком n-AlGaAs. На краю активного слоя несколькофотоны убежали бы. Характеристика напряжения тока показывает, что за пределами порогового напряжения смещения ток увеличивается экспоненциально. Фотоны с малым углом падения будут направляться волноводом. Интенсивность излучаемого света линейно пропорциональна длине волновода. Излучаемый луч имеет половинную мощность и находится в 30-градусной плоскости соединения. Яркость испускаемого луча определяется уравнением B θ = B 0 cos θ , где яркость в центре луча представлена как B 0
ELED при подключении к одномодовому волокну будет демонстрировать улучшенную чувствительность связи к смещению волокна по сравнению с многомодовым волокном. Чувствительность к боковому смещению в остром направлении к плоскости присоединения светодиода возрастает как минимум в три раза, независимо от используемой схемы связи. Также можно было наблюдать обратную зависимость между пиковой эффективностью связи и чувствительностью к рассогласованию. [5]