Optical Source   발광 소자, 전광 소자, 광통신 광원

1. 발광 소자 (Optical Source) (전기 → 광) 

  ㅇ 전기적 신호를 광 신호로 변환시키는 전-광 소자(Electro-Optic Device)
     - 특히, 광 신호를 광섬유 안으로 입사시키는 역할을 함

  ※ [참고] 광통신 링크 구성 例
      


2. 광원(발광소자) 구분

  ㅇ 반도체 광원                          ☞ LED 및 LD 비교 참조
     - 발광 다이오드 (LED, Light Emitting Diode) : 자연방출 이용
     - 레이저 다이오드 (LD, Laser Diode)         : 유도방출 이용

  ㅇ 일반적 분류
     - 안정화 광원   : 레이저다이오드 등
     - 가변 파장 광원: 분광기장착 할로겐램프 등
     - 고출력 광원   : EDFA를 이용한 레이저 다이오드 등
     - 가시광원      : 가시광선 영역의 발광 다이오드 

  ㅇ 파장대에 따른 구분
     - 장 파장대      : 1300nm, 1310nm, 1550nm
     - 단 파장대      : 650nm, 850nm
     - 여기 레이저대  : 980nm, 1480nm


3. [광통신]  광통신용 반도체 광원의 특징

  ㅇ 주요 특징
     - 크기가 작음,  효율이 좋음,  매우 긴 수명,  신뢰성이 우수
  ㅇ 방출 파장이 광섬유의 저손실 파장과 일치
  ㅇ 작은 발광 범위
     - 광섬유의 코어 크기와 비슷한 작은 광 방출 단면을 가짐 
  ㅇ 스펙트럼 선폭(Spectral Width)이 좁음 (LD가 LED 보다 더 좁음)
     - LED : 단거리, 소용량, 자연방출 이용 등
     - LD  : 장거리, 대용량, 유도방출 이용 등
  ㅇ 고속 변조 가능
     - 비교적 높은 주파수까지 직접 변조가 가능


4. [광통신]  광 송신기 (Optical Transmitter)

  ㅇ 전기 신호를 전송매체에 맞게 광 변조하여 송출하는 장비

     

     - 광통신용 광원 : 광 발생
     - 광변조기 : 광 전송매체에 맞게 광 신호 변조
     - 구동회로 : 안정된 광 출력 및 발진 파장 유지
     - 온도 안정화 회로 등


5. [참고사항]

  ㅇ 발광 반도체 주요 소자 
     - GaAs, GaAlAs, GaInP, InGaAs, InGaAsP 등   ☞ 화합물반도체 참조
        . GaAs : Eg ≒ 1.4 [eV], λ ≒ 900 [㎚]
        . GaAlAs : Eg ≒ 1.4~1.55 [eV], λ ≒ 800~900 [㎚]
        . InP : Eg ≒ 1.33 [eV], λ ≒ 930 [㎚]
        . InGaAs : Eg ≒ 0.05~1.24 [eV], λ ≒ 1000~1300 [㎚]
        . InGaAsP : Eg ≒ 0.73~1.35 [eV], λ ≒ 900~1700 [㎚]

  ㅇ 광원의 주요 비교 항목
     - 중심 파장(피크 파장), 스펙트럼폭(FWHM), 광 출력, 속도 등