tcef2-Jun00-optoele

TCEF II (b)
8) LEDs y láseres
a) Explica brevemente qué misión tiene el nitrógeno en los LED de GaP:N
b) Explica por qué es ventajoso utilizar láseres de visible (en vez de láseres de infrarrojo) en los
lectores de DVD
c) Representa la anchura de banda prohibida Eg(z) y el índice de refracción n(z) para las diferentes
capas de un diodo láser de confinamiento separado, indicando cuál es la capa activa, cuál es la
guía de ondas y cuál es la capa cladding y el dopado (P, N o I) de cada una de ellas.
d) Dibuja esquemáticamente la estructura de un láser DFB, menciona para qué aplicación se
utilizan y qué ventajas presentan para dicha aplicación.
e) Di qué es EDFA, para qué se utiliza y en qué longitudes de onda funciona
9) Fotodiodos
(a) Dibuja esquemáticamente las características I-V de un fotodiodo para diferentes potencias de
iluminación (0, P, 2P) y señala sobre cada una de ellas el punto de operación correspondiente al
circuitillo de la figura.
(b) Explica a que se debe la disminución de la eficiencia cuántica de los PD de silicio para
longitudes de onda cortas, y di también cómo se puede solucionar.
TCEF II (b)
(c) Un determinado fotodiodo tiene una sensibilidad (responsividad) de 0.95 mA/mW para = 1.3
m. Argumenta numéricamente si es posible o no asegurar si tiene capa antirreflejante
(d) Di de qué materiales son los fotodiodos utilizados para:
(i) detección de luz visible (p.ej. en los lectores de código de barras)
(ii) receptores en comunicación por fibra óptica a larga distancia y alta velocidad en 1.55m
(e) Dibuja el circuito básico de acondicionamiento de un
PD utilizando un amplificador operacional en
configuración de amplificador de transimpedancia.
(No aplicamos polarización inversa al PD).
10) El RLD-78NP10 es un diodo láser de AlGaAs con emisión en 780 nm y potencia óptica de
salida de hasta 10 mW. Sus características más relevantes pueden verse en la tabla y en la figura
Modal wavelength
spacing
F
0.3
Calcula, indicando las operaciones:
a) su eficiencia cuántica diferencial para 25ºC y Po=6mW. (Da el valor típico)
dq =....... %
b) su eficiencia de conversión de potencia para esas mismas condiciones.
P =....... %
c) el coeficiente de temperatura de la corriente umbral (To)
To=.........K
d) la longitud de la cavidad del RLD-78NP10 (supón que el índice de refracción es n=3.2).
L=.........m
e) Enumera tres aplicaciones de los láseres de AlGaAs de potencia baja o moderada