ΕΙΔΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ WDM over POF τεχνολογία στο Δίκτυο Μετάδοσης Κινητής Τηλεφωνίας. Μπανιάς Κωνσταντίνος

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΕΙΔΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ WDM over POF τεχνολογία στο Δίκτυο Μετάδοσης Κινητής Τηλεφωνίας. Μπανιάς Κωνσταντίνος"

Transcript

1 ΕΙΔΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ WDM over POF τεχνολογία στο Δίκτυο Μετάδοσης Κινητής Τηλεφωνίας

2 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Μ.Σ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ & ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΕΙΔΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ WDM over POF τεχνολογία στο Δίκτυο Μετάδοσης Κινητής Τηλεφωνίας Επιβλέπων Καθηγητής κ.γ.οικονόμου Συνεπιβλέπων Καθηγητής κ.ε.ζυγούρης Συνεπιβλέπων Καθηγητής κ.σ.φωτόπουλος 2

3 Ευχαριστίες Πολλές φορές για να ολοκληρωθεί μια προσπάθεια ατομική χρειάζεται και η συμβολή κάποιων ατόμων. Η ευχαριστία λοιπόν έστω και με τον τρόπο αυτό είναι η ελάχιστη, αλλά σίγουρα ειλικρινής, κίνηση που μπορώ να κάνω για τους ανθρώπους εκείνους που βοήθησαν άμεσα ή έμμεσα να διεκπεραιωθεί η Ειδική Επιστημονική Εργασία. Ευχαριστώ λοιπόν θερμά τον καθηγητή κ.γεώργιο Οικονόμου που με την βοήθεια του, την καθοδήγηση του και την πρόθυμη συνεργασία του συνέβαλε να ολοκληρώσω επιτυχώς την εργασία αυτή. Ευχαριστώ επίσης θερμά τον κ.ευάγγελο Ζυγούρη και τον κ.σπύρο Φωτόπουλο που με την άψογη οργάνωση των μαθημάτων τους και των εργαστηρίων τους και την πρόθυμη προσφορά τους, βοήθησαν πραγματικά να αποκτήσω μια πρακτική αντίληψη στο αντικείμενο της Ψηφιακής Επεξεργασίας Σήματος ενός κλάδου ιδιαίτερα χρήσιμου για τον τομέα των Τηλεπικοινωνιών και να διευρύνω τις γνώσεις μου στον Τομέα αυτό. Επίσης, οφείλω ένα μεγάλο ευχαριστώ στον καθηγητή κ.σπύρο Λούβρο που με την παροχή πολύτιμου υλικού, την εμπειρία του, και την συνεργασία με καθοδήγησε και με βοήθησε σε διάφορα πρακτικά θέματα για την ολοκλήρωση της εργασίας. Η συμβολή του ήταν καθοριστική και ανεκτίμητη. Τέλος, πρέπει να ευχαριστήσω τον καθηγητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Τεχνολογίας Υπολογιστή κ.ιωάννη Ρούδα, που μου επέτρεψε την μελέτη του αντικείμενου της Εργασίας αυτής χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα προσομοίωσης που διαθέτει το εργαστήριο Οπτικών Τηλεπικοινωνιών και με βοήθησε να πάρω αποτελέσματα για το πιο σημαντικό ίσως κομμάτι της εργασίας αυτής. Επίσης ευχαριστώ όλους τους μεταπτυχιακούς φοιτητές του Εργαστηρίου Οπτικών Τηλεπικοινωνιών οι οποίοι με συμβούλευαν πρόθυμα και πραγματικά βοήθησαν στη σωστή διεξαγωγή των προσομοιώσεων. 3

4 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η μελέτη οπτικών συστημάτων μετάδοσης με πολυπλεξία μήκους κύματος WDM με την χρήση μιας κατηγορίας οπτικών ινών των POF αποτελεί το αντικείμενο της παρακάτω Ειδικής Επιστημονικής Εργασίας. Αναλυτικά στο 1 ο Κεφάλαιο γίνεται εκτενής αναφορά σχετικά με την διάδοση του φωτός μέσα στην οπτική ίνα και γίνεται λόγος για τα φαινόμενα επίδρασης που παρουσιάζονται. Στη συνέχεια, αναλύονται οι διάφορες πηγές φωτός, εξηγείται η λειτουργία τους, παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά και οι εφαρμογές τους. Καθορίζεται ο τρόπος επιλογής μιας πηγής για POF συστήματα καθώς επίσης εξηγείται αναλυτικά και η διαδικασία της λήψης με την φωτοδίοδο APD. Στο 2 ο Κεφάλαιο παρουσιάζονται εκτενώς οι Πολυμερείς Οπτικές Ίνες, και αναφέρονται τα χαρακτηριστικά τους. Επίσης γίνεται παρουσίαση των συστημάτων που έχουν υλοποιηθεί μέχρι σήμερα με GI-POF ίνες σε διάφορα Πανεπιστήμια και Ερευνητικά Ινστιτούτα. Μελετάται ακολούθως, ένα μοντέλο προσομοίωσης των POF και σχολιάζονται τα αποτελέσματα της κρουστικής απόκρισης και διασποράς που αυτό παρέχει. Στο 3 ο Κεφάλαιο η Πολυπλεξία Μήκους Κύματος WDM αποτελεί το βασικό αντικείμενο. Παρατίθενται οι τοπολογίες WDM δικτύων και τα δομικά στοιχεία που συνθέτουν ένα WDM δίκτυο. Επιπλέον, παρουσιάζονται τα WDM συστήματα με POF που έχουν υλοποιηθεί κατά καιρούς και αναφέρονται οι επιδόσεις τους. Στο 4 ο Κεφάλαιο παρουσιάζονται τα Πρωτόκολλα Ελέγχου Προσπέλασης Μέσου. Εξηγείται ο τρόπος λειτουργίας κάθε πρωτοκόλλου ξεχωριστά τόσο για πρωτόκολλα με συγκρούσεις αποδέκτη όσο και για πρωτόκολλα χωρίς συγκρούσεις αποδέκτη. Στο τέλος του κεφαλαίου παρουσιάζεται μια τεχνική σάρωσης εικεφαλίδων όπως και μια πρόταση εφαρμογής της σε ένα WDM σύστημα. Τέλος, στο 5 ο Κεφάλαιο παρουσιάζονται οι προσομοιώσεις τριων οπτικών συστημάτων μετάδοσης με POF στα 10 Gbps, παρατίθενται τα αποτελέσματα που αφορούν τα μεγέθη της ισχύος, τα διαγράμματα ματιού, ο ρυθμός εμφάνισης σφαλμάτων (BER), ο παράγοντας Q, ο αποτελεσματικός παράγοντας Q και το απόλυτο κατώφλι απόφασης. Έπειτα εξάγονται τα ανάλογα συμπεράσματα για την δυνατότητα υλοποίησης οπτικών συστημάτων με GI-POF όπως και οι συνθήκες υλοποίησης. 4

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΝΕΣ-ΕΚΠΟΜΠΗ & ΛΗΨΗ ΦΩΤΟΣ 1.1. Περιγραφή γεωμετρικής οπτικής Διάθλαση και ολική ανάκλαση Οπτικές ίνες Προφίλ δείκτη διάθλασης Αριθμητικό άνοιγμα Mετάδοση κυμάτων Διασπορά στις οπτικές ίνες Διασπορά χρόνου πολλαπλών διαδρομών Διασπορά τρόπων Χρωματική Διασπορά Εξασθένιση Βασικές έννοιες ημιαγωγών Επαφές p-n Πηγές φωτός Δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) Λειτουργία Δομή Χαρακτηριστικές φωτός-ρεύματος Χαρακτηριστικά Εφαρμογές Laser ημιαγωγών Λειτουργία Είδη λέιζερ Δομή LASER & super luminescence diodes Δομή VCSEL Laser επιφάνειας εκπομπής (Surface emitting laser) Δομή Resonant Cavity LED Δομή Non-resonant cavity LED Χαρακτηριστικές φωτός-ρεύματος Χαρακτηριστικά 49 5

6 Διαμόρφωση των λέιζερ Εφαρμογές Παραδείγματα POF-πομπών Διόδων Κόκκινες δίοδοι λέιζερ Πράσινες δίοδοι λέιζερ Κάθετες δίοδοι λέιζερ και RC-LED Επιλογή του τύπου της πηγής Lasers για τα POF Συστήματα VCSEL & RC-LED για POF συστήματα Οπτικοί δέκτες Φωτοανίχνευση Φωτοδίοδος χιονοστοιβάδας APD 58 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 POF (Polymer Optical Fibers) 2.1 Εισαγωγή Χαρακτηριστικά Kαθορισμός του εύρους ζώνης Χρωματική διασπορά στις πολυμερείς οπτικές ίνες Οι διαβαθμιζόμενου δείκτη διάθλασης οπτικές ίνες GI POF PMMA-based POF Συστήματα με τις GI-POF Συστήματα με τις PMMA-GI-POF Υβριδικά POF συστήματα-μετάδοση τηλεοπτικών καναλιών με τις GI-POF Μοντέλο Προσομοίωσης των POF Αποτελέσματα Κρουστική Απόκριση Διασπορά Συμπεράσματα 95 6

7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΟΛΥΠΛΕΞΙΑ ΜΗΚΟΥΣ ΚΥΜΑΤΟΣ WDM 3.1 Εισαγωγή Δίκτυα Οπτικών Συνδέσμων Δίκτυα WDM Συνδέσμων από σημείο σε σημείο Δίκτυα εκπομπής και επιλογής WDM Δίκτυα Εκπομπής και Επιλογής Δίκτυα δρομολόγησης μήκους κύματος WDM δίκτυα δρομολόγησης μήκους κύματος Το πρόβλημα της δρομολόγησης και ανάθεση μηκών κύματος Δομικά στοιχεία δικτύων δρομολόγησης μήκους κύματος Γενικά ζητήματα Εσωτερική δομή των WXC WDM Πολυπλέκτες Αποπολυπλέκτες WDM δίκτυα δρομολόγησης ζώνης μηκών κύματος WDM Παθητικά Οπτικά Δίκτυα Οπτικά δίκτυα μεταγωγής πακέτου Γενικά ζητήματα Φωτονικά Δίκτυα Μεταγωγής Πακέτου WDM Συστήματα με GI-POF 134 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗΣ ΜΕΣΟΥ ΓΙΑ ΤΟΠΙΚΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ 4.1 Εισαγωγή Πρωτόκολλα σταθερής ανάθεσης Ι-TDMA I-TDMA* R-TDMA Πρωτόκολλα Τυχαίας Προσπέλασης I-SA I-SA* 152 7

8 4.3.3 Πολυκαναλικό CSMA και CSMA/CD Πρωτόκολλα με συντονισμό πριν τη μετάδοση Πρωτόκολλα με συγκρούσεις αποδέκτη Aloha/Aloha Πρωτόκολλα τύπου θυριδωτό Aloha/θυριδωτό Aloha Πρωτόκολλο θυριδωτό Αloha/θυριδωτό Αloha με καθυστέρηση Πρωτόκολλα R-Aloha DT-WDMA Μηχανισμός Quadro Πολυκαναλική αρχιτεκτονική ελέγχου για τα Aloha/Aloha με καθυστέρηση και θυριδωτό Aloha/Aloha με καθυστέρηση N-DT-WDMA Πρωτόκολλα τυχαίας χρονοδρομολόγησης για πολυεκπομπή Πρωτόκολλα χωρίς συγκρούσεις αποδέκτη Τροποποιημένο θυριδωτό Aloha/θυριδωτό Aloha με καθυστέρηση με χρήση μεθόδων επίλυσης συγκρούσεων LCB και LCB-CR TDMA-W RCA WDM/SCM (NG-TDMA) MAC πρωτόκολλο με κεντρική χρονοδρομολόγηση και δυνατότητα προανάγνωσης MAC πρωτόκολλο με εξισορρόπηση φόρτου και κρατήσεις MAC πρωτόκολλο με δυνατότητα παροχής εγγυημένου εύρους ζώνης AP-WDMA DAS και HTDM EATS, RO-EATS και MSL PDS-EAC και PDS-MSL 222 8

9 FATMAC, HRP/TSA OIS και POSA Οπτική ASK/DPSK τεχνική αλλαγής επικεφαλίδων βασισμένη σε φαινόμενα άντλησης στους παραμετρικούς ενισχυτές (AOLS) 234 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΕΙΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ POF 5.1 Εισαγωγή Μοντέλα προσομοίωσης Μοντέλο πομπού Μοντέλο ίνας Μοντέλο δέκτη Διάφορα μοντέλα Ρυθμίσεις Αποτελέσματα προσομοιώσεων Αποτελέσματα 1ου Συστήματος μετάδοσης μέσω POF Συμπεράσματα-παρατηρήσεις Αποτελέσματα 2ου Συστήματος μετάδοσης μέσω POF Συμπεράσματα-παρατηρήσεις Αποτελέσματα 3ου Συστήματος μετάδοσης μέσω POF Συμπεράσματα-Παρατηρήσεις Μετρήσεις BER, Q-factor, effective Q-factor, Threshold Συμπεράσματα-Παρατηρήσεις 318 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 321 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ

10 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 347 ΣΥΝΔΕΣΜΟΙ

11 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΝΕΣ-ΕΚΠΟΜΠΗ & ΛΗΨΗ ΦΩΤΟΣ 1.1. Περιγραφή γεωμετρικής οπτικής Στην πιο απλή της μορφή, μια οπτική ίνα αποτελείται από έναν κυλινδρικό πυρήνα από γυαλί πυριτίου, ο οποίος περιβάλλεται από περίβλημα με δείκτη διάθλασης μικρότερο από εκείνον του πυρήνα. Εξαιτίας της απότομης αλλαγής δείκτη διάθλασης στην επιφάνεια επαφής πυρήνα-περιβλήματος, οι ίνες αυτές ονομάζονται ίνες βηματικού δείκτη. Σ ένα άλλο είδος ίνας, που είναι γνωστή ως ίνα διαβαθμιζόμενου δείκτη διάθλασης, ο δείκτης διάθλασης μειώνεται σταδιακά στo εσωτερικό του πυρήνα. Το Σχήμα 1.1 παρουσιάζει σχηματικά το προφίλ του δείκτη διάθλασης και τη διατομή για τα δυο είδη ινών. Μπορούμε να αποκτήσουμε καλή αντίληψη για τις ιδιότητες κυματοδήγησης των οπτικών ινών χρησιμοποιώντας μια εικόνα ακτίνων, βασισμένη στη γεωμετρική οπτική. Η περιγραφή της γεωμετρικής οπτικής, παρ όλο που γίνεται κατά προσέγγιση, ισχύει όταν η ακτίνα του πυρήνα α είναι πολύ μεγαλύτερη από το μήκος κύματος του φωτός λ. 11

12 Σχήμα 1.1 Τομή και προφίλ του δείκτη διάθλασης μιας ίνας βηματικού και μιας διαβαθμισμένου δείκτη. 1.2 Διάθλαση και ολική ανάκλαση Όταν το φως διαχέεται σε ένα μέσο όπως το πολυμερές, η ταχύτητα του φωτός μειώνεται. Tο πηλίκο της ταχύτητας του φωτός στο κενό είναι c v προς την ταχύτητα στο μέσο c m αναφέρεται ως δείκτης διάθλασης n και εκφράζεται από την εξίσωση c v n = (1.1) c m Εκτός από την ταχύτητα, το μήκος κύματος λ του φωτός που περνά μέσα από το μέσο επίσης μεταβάλλεται, ενώ η συχνότητα f και άρα η ενέργεια W παραμένουν σταθερές. Στο Σχήμα 1.2 βλέπουμε την ακτίνα φωτός να μπαίνει στο μέσο με γωνία Θ και ανακλάται με μια γωνία α με τον κατακόρυφο άξονα. Ένα μέρος του φωτός ανακλάται. Η ανάκλαση εκφράζεται με την εξίσωση sin Θ n sin a = n 2 1 (1.2) Αντιστρέφοντας το οπτικό μονοπάτι, δηλαδή διάδοση από ένα οπτικά πυκνότερο μέσο σε ένα οπτικά αραιότερο, η ακτίνα ανακλάται μακριά από τον κατακόρυφο άξονα. Αν στην περίπτωση αυτή η γωνία α αυξηθεί συνεχώς, η ακτίνα φωτός σταματά να μεταφέρεται στο άλλο μέσο όταν η γωνία α φτάσει μια συγκεκριμένη τιμή, και αντί αυτού ανακλάται πλήρως. Για την οριακή συνθήκη της ολικής ανάκλασης π.χ όταν Θ=90, ισχύει η ακόλουθη σχέση sin n 1 α τ = (1.3) n2 12

13 Σχήμα 1.2 Διάθλαση φωτός και ολική ανάκλαση. 1.3 Οπτικές ίνες Μια οπτική ίνα που αποτελείται από έναν υψηλά διαφανή πυρήνα έχοντας έναν δείκτη διάθλασης n core και ένα περίβλημα που έχει δείκτη διάθλασης n cladd. Για να βεβαιώσουμε ότι η ακτίνα φωτός που έχει εισέλθει μέσα στην ίνα μπορεί να διέλθει κατά μήκος της θα πρέπει να ισχύει n core >n cladd Σχήμα 1.3, έτσι ώστε κάτω από μια κρίσιμη γωνία Θmax να λαμβάνει μέρος η ολική ανάκλαση στο όριο μεταξύ πυρήνα και μανδύα. Το περιβάλλον μέσο είναι αέρας με n 0 =1. Σχήμα 1.3 Οδήγηση κύματος μέσα στην οπτική ίνα. Οι ακτίνες που χτυπούν στην επιφάνεια της ίνας με γωνία μεγαλύτερη από την γωνία Θ max δεν ανακλώνται πλήρως στην οριακή επιφάνεια πυρήνα/μανδύα αλλά μερικώς 13

14 διαθλώνται στον μανδύα έτσι ώστε να μην είναι διαθέσιμες για την μετάδοση του σήματος. 1.4 Προφίλ δείκτη διάθλασης Oι ικανότητες της οδήγησης κύματος μέσα στην ίνα εξαρτώνται σε ένα μεγάλο βαθμό από τον δείκτη διάθλασης του πυρήνα και του μανδύα. Σε μια ίνα βηματικού δείκτη διάθλασης, ο δείκτης διάθλασης είναι σταθερός κατά μήκος όλου του πυρήνα και του μανδύα (Σχήμα 1.4) ενώ οι ακτίνες φωτός διαδίδονται κατά μήκος ευθείων γραμμών στον πυρήνα και ανακλώνται πλήρως στην οριακή επιφάνεια πυρήνα/μανδύα. Η τιμή του δείκτη διάθλασης στον πυρήνα και στον μανδύα δίνεται παρακάτω.(w η ακτίνα του πυρήνα της ίνας). n(r)= n core n(r)= n cladd για r w για r>w Σχήμα 1.4 Μεταβολή δείκτη διάθλασης σε μία ίνα βηματικού δείκτη διάθλασης. Oι διάφορες ακτίνες καλύπτουν διαφορετικές αποστάσεις, οπότε προκύπτουν αξιοπρόσεκτες διαφορές στους χρόνους μετάδοσης. Διαλέγοντας μια ίνα με διαβαθμιζόμενο δείκτη διάθλασης μπορούμε να ελαχιστοποιήσουμε αυτές τις διαφορές. Οι ίνες με διαβαθμιζόμενο δείκτη κατασκευάζονται από πυρήνα που έχει δείκτη διάθλασης εξαρτώμενο από την ακτίνα και έναν μανδύα με σταθερό δείκτη διάθλασης. (Σχήμα 1.5). a 2 r n( r) = n Δ core, max 1 για r w (1.4) w 14

15 n ( r) = n cladd για r>w Όπου α είναι ο εκθετικός δείκτης, w η ακτίνα του πυρήνα της ίνας και Δ είναι σχετική διαφορά δεικτών διάθλασης 2 2 core cladd 2 2n core n n Δ = (1.5) Σχήμα 1.5 Δομή της ίνας τύπου διαβαθμιζόμενου δείκτη διάθλασης. Aυτές οι ακτίνες συγκλίνουν στην κεντρική διαδρομή με μικρότερη απόσταση, αλλά εξαιτίας του μεγαλύτερου δείκτη διάθλασης εκεί, ταξιδεύουν σε μικρότερη ταχύτητα. Από την άλλη πλευρά, ο μικρότερος δείκτης διάθλασης κοντά στον μανδύα προκαλεί τις ακτίνες που ταξιδεύουν εκεί να έχουν μια υψηλότερη ταχύτητα, αλλά έχουν μια μεγαλύτερη απόσταση να διανύσουν. Επιλέγοντας ένα κατάλληλο εκθετικό δείκτη είναι δυνατό να αντισταθμίσουμε τις διαφορές αυτές στον χρόνο μετάδοσης. 1.5 Αριθμητικό άνοιγμα Όταν το φως εισέρχεται μέσα στην ίνα με γωνία Θ max που ανακλάται με μια γωνία α max (Σχήμα 1.2). Εφαρμόζοντας τον νόμο της ανάκλασης έχουμε n 0 sinθ max =n core sinα max =n core sin(90-γ max ) n 0 sinθ max =n core cosγ max n Θ = n 2 cladd 2 0 sin max ncore 1 sin γ max,... με = sin ncore 2 γ max 15

16 n n 0 0 sin Θ sin Θ max max = n = core n 2 core n 1 n n cladd core 2 cladd 2... ισχ ύει.. για... n 0 = 1 sin Θ max = n 2 core n 2 cladd Tο ημίτονο της μέγιστης γωνίας Θ max της ακτίνας ορίζεται ως το αριθμητικό άνοιγμα Α Ν. Η γωνία Θmax αναφέρεται ως η γωνία υποδοχής, και δυο φορές την γωνία υποδοχής αναφέρεται ως γωνία ανοίγματος. Χρησιμοποιώντας την σχετική διαφορά δεικτών διάθλασης Δ, η τιμή του Α Ν προκύπτει από τη σχέση 2 2 Α Ν = sinθ = n n = n 2 Δ (1.6) max core Έτσι το μέγεθος του αριθμητικού ανοίγματος NA είναι εξαρτώμενο από την διαφορά ανάμεσα στους δείκτες διάθλασης πυρήνα/μανδύα. Όταν το αριθμητικό άνοιγμα της ίνας βηματικού δείκτη διάθλασης παραμένει σταθερό, η ίνα διαβαθμιζόμενου δείκτη διάθλασης παρουσιάζει μια μείωση της γωνίας υποδοχής από το κέντρο του πυρήνα προς το μανδύα [1]. Συγκριτικά με άλλους τύπους ινών, η POF έχει το μεγαλύτερο αριθμητικό άνοιγμα και την μεγαλύτερη διάμετρο πυρήνα. Αυτό είναι ένα από τα πιο σημαντικά πλεονεκτήματα της POF, έτσι η τεχνολογία σύνδεσης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τις POF ίνες είναι πιο οικονομική στην εφαρμογή σε σχέση με αυτή που χρησιμοποιείται στις ίνες γυαλιού. Το γινόμενο B L των POF, ωστόσο υπερβαίνει τα 2 Gb/s-Km εξαιτίας του προφίλ διαβαθμισμένου δείκτη. Σαν αποτέλεσμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μεταφορά δεδομένων σε ρυθμό μετάδοσης bit>1 Gb/s για μικρές αποστάσεις κάτω του 1 km. cladd core 1.6 Mετάδοση κυμάτων Όπως όλα τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα, η μετάδοση των οπτικών πεδίων στις ίνες διέπεται από τις εξισώσεις Maxwell. Για μη αγώγιμο μέσο χωρίς ελεύθερα φορτία, οι εξισώσεις αυτές παίρνουν την μορφή. 16

17 Β Ε = dt D H = (1.7) t D = 0 B = 0 όπου Ε και Η είναι τα διανύσματα του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου αντίστοιχα, ενώ D και B είναι οι αντίστοιχες πυκνότητες ροής. Με μια μαθηματική διαδικασία προκύπτει η εξίσωση Ε + n ( ω ) k E = 0 (1.8) ο όρος οπτικός τρόπος μετάδοσης (mode) αναφέρεται σε μια συγκεκριμένη λύση της παραπάνω κυματικής εξίσωσης που ικανοποιεί τις κατάλληλες οριακές συνθήκες κι έχει την ιδιότητα η χωρική κατανομή της να μην μεταβάλλεται ανάλογα κατά την μετάδοση [2]. 1.7 Διασπορά στις οπτικές ίνες Η διασπορά αναφέρεται αρχικά σ όλα τα φαινόμενα που προκύπτουν ως αποτέλεσμα στην διαφορά στους χρόνους μετάδοσης των διαφόρων τρόπων. Ένας τρόπος είναι άλλωστε μια συνθήκη διάδοσης του φωτός που είναι μοναδικά ορισμένο από το μήκος κύματος, την πόλωση και το μονοπάτι διάδοσης. Οι διαφορετικές καθυστερήσεις μεταξύ των διαφόρων φωτεινών ακτίνων οδηγούν σε μια μείωση στο πλάτος των υψηλότερων συχνοτήτων. Αυτό κάνει την ίνα ένα βαθυπερατό φίλτρο. Το εύρος ζώνης ενός συστήματος μετάδοσης οπτικών ινών θεωρείται συνήθως ως η συχνότητα για την οποία το οπτικό επίπεδο ενός ημιτονοειδώς διαμορφωμένου σήματος έχει μειωθεί κατά 3 db. Πιο συγκεκριμένα, αυτή η προσέγγιση εφαρμόζει ένα βαθυπερατό Gauss φίλτρο. Αυτό σημαίνει ότι ένας παλμός ασήμαντου πλάτους θα αντιστοιχεί σε συνάρτηση Gauss αφού έχει διανύσει το μήκος της ίνας. 2 f P ( f ) = P 0 ( f ) exp 2 (1.9) f 0 17

18 όπου P(f) είναι η ισχύς της τυχαίας συχνότητας f στο τέλος της μετρούμενης διαδρομής, P 0 (f) είναι η αρχική ισχύς και fo είναι η σταθερά που περιγράφει το εύρος ζώνης. Το Σχήμα 1.6 δείχνει την διαδικασία σχηματικά. Η καμπύλη a δείχνει το ημιτονοειδώς διαμορφωμένο σήμα εξόδου (πρέπει να σημειωθεί ότι η οπτική ισχύς μπορεί να πάρει μόνο θετικές τιμές). Η εικόνα b δείχνει πως ένας παλμός γίνεται Gauss συνάρτηση αφού ταξιδέψει μέσα στην ίνα. Για να υπολογίσουμε την μορφή ολοκλήρου του σήματος εξόδου, το σήμα εισόδου πρέπει να διαιρεθεί σε μια σειρά παλμών, όπως φαίνονται στην εικόνα c. Μετά την διάδοση στην ίνα, κάθε παλμός σχηματίζει μια συνάρτηση Gauss του ίδιου ύψους. Αυτοί πρέπει να συγκεντρωθούν μαζί για να πετύχουμε το αποτέλεσμα της καμπύλης e. Σχήμα 1.6 Επίδραση της διασποράς σε ένα ημιτονοειδές σήμα. Ένας στενός φωτεινός παλμός ευρύνεται σύντομα καθώς διανύει το μήκος της ίνας (Σχήμα 1.7) και αυτό μειώνει το εύρος ζώνης μετάδοσης. 18

19 Σχήμα 1.7 Διεύρυνση του παλμού μετά τη διέλευση του από την οπτική ίνα. Αν υποθέσουμε παλμούς τύπου Gauss, το αποτέλεσμα της χρονικής διεύρυνσης του παλμού Δt είναι η τετραγωνική ρίζα της διαφοράς των τετραγώνων του εύρους των παλμών εισόδου και εξόδου. 2 2 Δ t = (1.10) t out t in Η συνέπεια αυτής της διεύρυνσης είναι ότι το χρονικό χάσμα ανάμεσα στους δυο παλμούς να γίνεται μικρότερο, έτσι που οι παλμοί τελικά συγκλίνουν και ότι ο δέκτης δεν μπορεί επιπλέον να διακρίνει ανάμεσα στους δυο παλμούς. Το εύρος ζώνης μετάδοσης περιορίζεται λόγω των συναρτήσεων φωτεινής κυματοδήγησης όπως συμβαίνει σε ένα βαθυπερατό φίλτρο. Το γινόμενο του εύρους ζώνης και του μήκους χαρακτηρίζει την χωρητικότητα μετάδοσης της ίνας 0.44 Β L = L (1.11) Δt Η διεύρυνση των παλμών προκαλείται από την διασπορά τρόπων και από την χρωματική διασπορά. Για τις πολύτροπες ίνες είναι αναγκαίο να λάβουμε υπόψη τους παράγοντες των υλικών, τους τρόπους μετάδοσης και το προφίλ της διασποράς ( στις διαβαθμιζόμενες ίνες). Η διασπορά κυματοδήγησης επίσης λαμβάνει χώρα στις μονότροπες ίνες, όπου δεν έχουμε διασπορά τρόπων. 1.8 Διασπορά χρόνου πολλαπλών διαδρομών Ως γνωστόν η ταχύτητα μετάδοσης φάσης Uφ είναι ίση με 19

20 1 1 1 Uϕ = = = (1.12) ε ε μ μ ε μ ε μ r 0 r r r είναι 1 ε μ 0 0 = c =ταχύτητα φωτός Δηλαδή είναι είναι ως γνωστόν Συνεπώς και ε μ r r = n c U φ = (1.13) n ω U φ = β ω c U φ = = (1.14) β n Στο σχήμα θεωρούμε ότι η ακτίνα με την πλέον μικρή γωνία α θα μεταδίδεται αξονικά. Έστω και η ακτίνα με γωνία α m. Σχήμα 1.8 Διαδρομή ακτίνας φωτός στον πυρήνα της ίνας H αξονική ακτίνα διανύει μήκος t 1 l σε χρόνο l l ln1 = = = (1.15) U φ c c n Η ακτίνα του σχήματος με γωνία θc διανύει το ίδιο μήκος 1 l σε χρόνο 20

21 Είναι t 2 = l cosφm cosφm n1l n1 U φ = l c n 1 = c cosφ n1 sinθ c = n 2 m l = csinθ c Και Επομένως sin θ c = n n 2 1 Αν ονομάσουμε Θα είναι t 2 n1l n1l = = csinθ n2 c n n1 l = n c c 2 1 ΔΤ=t 2 -t 1 2 (1.16) 2 n1 l n1l n1 ΔΤ = = n c c 2 2 l n1l n = c n 1 2 l n1 ( n1 n2 ) = c n 2 l Δn c Αν επομένως οι δυο ακτίνες, η αξονική και η υπό γωνία θc, ξεκινήσουν ταυτόχρονα από την αρχή της ίνας, φτάνουν στο πέρας με διαφορά χρόνου n1 ΔT = n 2 l Δn (1.17) c Επομένως ένας παλμός που περιέχει ακτίνες με όλες τις δυνατές γωνίες, θα διαπλατύνεται κατά τη μετάδοση σύμφωνα με τη σχέση ΔΤ n1 Δn = l n c Εάν π.χ. είναι n 1 = 1.5 n 2 =1 (αέρας) c= m/s Και 2 21

22 Θα είναι τότε ΔΤ =2.5 μs/km l Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται διασπορά χρόνου πολλαπλών διαδρομών (multipath time dispersion). Αν αντί n 2 =1 (αέρα) έχουμε περιένδυση με n 2 >1 και n 1 >n 2, τότε μειώνεται η διασπορά χρόνου. Επειδή επίσης το πάχος της περιένδυσης είναι επαρκές για την εξουδετέρωση του ταχέως φθίνοντος κύματος, μειώνεται και η απόσβεση. Βρήκαμε τη σχέση Όπου ΔΤ n1 Δn = l n c 2 Αν Δn<<n, όπου Δn=n 2 -n 1 n 1 + n n = 2, μπορούμε να δεχτούμε n1 n2 2 n Δηλαδή n = 1 = 1 n Τότε για (Δn<<n ) θα είναι ΔΤ Δn (1.18) l c Έστω για παράδειγμα ίνα βηματικού δείκτη διάθλασης, με n 1 =1.5 και Δn=0.01 Θα είναι τότε 2 ΝΑ = 2 n Δn = και α m =10 o 2 ( ΝΑ ) = 0.03 = 3% Δηλαδή μόνο 3% της ισχύος της φωτεινής πηγής συλλαμβάνεται από την ίνα. Επίσης είναι ΔΤ l Δn = 33ns / km c 22

23 Έστω Δf το πλάτος ζώνης και Β ο μέγιστος δυαδικός ρυθμός (Bitrate). Τότε για τις περισσότερες εφαρμογές ισχύει η σχέση Β 2Δf Θα έχουμε τότε σύμφωνα με τον ορισμό του Δf Και αφού Βρίσκουμε l Δf 1 = ΔΤ l 2ΔΤ ΔΤ n1 Δn = l n c 1 c l Δf (1.19) 2 Δn Και για την περίπτωση του παραδείγματος μας όπου Βρίσκουμε Δn = 33ns / km c l Δf 15ΜΗz Km Ως τώρα θεωρήσαμε τις ακτίνες που διέρχονται από τον άξονα του πυρήνα και που ονομάζονται νότιες ακτίνες (meridional rays). 2 Είναι όμως δυνατό να μεταδοθούν και ακτίνες που δεν διέρχονται από τον άξονα. Οι ακτίνες αυτές που ονομάζονται λοξές ακτίνες (skew rays) μεταδίδονται υπό πολύ οξείες γωνίες ως προς τον άξονα και διασκορπίζονται (scattered) εκτός του πυρήνα, σε κλίσεις ή ανομοιομορφίες της επιφάνειας του πυρήνα. Αν και η εξήγηση του φαινομένου δεν είναι απλή μπορούμε να πούμε ότι οι λοξές ακτίνες δεν αποτελούν ουσιώδη παράγοντα στη διασπορά χρόνου. Όπως είδαμε, οι ακτίνες με οξύτερη γωνία θ έχουν στις ίνες βηματικού δείκτη (step index) μεγαλύτερη απόσβεση. Έτσι οι ακτίνες αυτές αποσβέννυται σε μεγάλες αποστάσεις, ενώ τότε τείνουν να εξισωθούν οι γωνίες των πλέον αξονικών τροχιών. Αποτέλεσμα είναι να έχουμε μείωση της διασποράς ( dispersion), που σε μεγάλες αποστάσεις είναι ανάλογος της τετραγωνικής ρίζας του μήκους της ίνας (~ l ). 23

24 1.9 Διασπορά τρόπων Εφόσον τα μονοπάτια φωτός έχουν διαφορετικά μήκη, οι παλμοί που άρχισαν στιγμιαία, φτάνουν σε διαφορετικούς χρόνους στην εξόδο της ίνας, γεγονός που οδηγεί στη διεύρυνση παλμών. Το Σχήμα 1.9 δείχνει την γρηγορότερη (α=0) και την αργότερη (α=α max ) ακτίνα φωτός. Σχήμα 1.9 Διαδρομή ακτίνας για τον υπολογισμό της διαφοράς στον χρόνο διέλευσης. t t 1 2 Δt Δt n = L1 c n = L2 c mod mod = t core 2 core t L1 = 2 c n L1 n = c 1 = L 1 cladd core n c A 2 N core 1 sin γ max L1 n = c n ncore n ncladd L1 ncore Δ c cladd 2 core cladd (1.20) Το Σχήμα 1.10 δείχνει την εξάρτηση του εύρους ζώνης από το αριθμητικό άνοιγμα στο οποίο εισάγεται το φως. Για μια PMMA POF ίνα με A N =0.50, προκύπτει μια διαφορική καθυστέρηση της τάξης των Δt=25 ns για 100 μέτρα. Ο χρόνος διάδοσης είναι ανάλογος 24

25 με το τετράγωνο του NA. Από την προαναφερόμενη έκφραση B=0.44/Δt mod, μια τιμή των 15 MHz προκύπτει για το εύρος ζώνης. Σχήμα 1.10 Εύρος ζώνης υπολογισμένο ως συνάρτηση του αριθμητικού ανοίγματος. Η γωνία γ max της ολικής ανάκλασης καθορίζεται από τις τιμές και των δυο δεικτών διάθλασης. Έτσι ncladd γmax= arcsin (1.21) ncore Οπότε η σχέση μεταξύ των διαδρομών y και z είναι z=y/sin(α) (1.22) Το αριθμητικό άνοιγμα υπολογίζεται από την [1.6]. Για τον υπολογισμό της διασποράς τρόπων απαιτείται ο ορθός υπολογισμός του αριθμητικού ανοίγματος. Διαφορετικά ΝΑ οδηγούν σε διαφορετικά εύρη ζώνης. Για να υπολογίσουμε ορθά το θεωρητικό εύρος ζώνης, δεν είναι ορθό να θεωρήσουμε δυο διαφορετικές διαδρομές διάδοσης. Στο μοντέλο των ακτίνων, κάθε πιθανή κατεύθυνση διάδοσης μπορεί να περιγραφεί από δυο ακτίνες τις α και δ. Οι γωνίες αυτές ορίζονται στο παρακάτω σχήμα. 25

26 Σχήμα 1.11 Σχεδίαση γωνιών σκεδαζόμενης ακτίνας, το δεξί σχήμα δείχνει την γωνία δ. Η μεταβολή της γωνίας α για διάφορες γωνίες δ, όταν η γωνία ψ παίρνει διάφορες τιμές φαίνεται αναλυτικά στο παρακάτω σχήμα. Σχήμα 1.12 Πιθανές ακτίνες σε μία ίνα. Αν κάποιος υποθέσει ότι όλες οι πιθανές διαδρομές διάδοσης έχουν την ίδια ενέργεια (UMD-Uniform Mode Dispersion), γίνεται ορατό ότι οι διαδρομές που έχουν μια μεγάλη γωνία διασποράς είναι πιο πιθανές από τις ακτίνες που οδεύουν παράλληλα στον άξονα της ίνας. Μετρώντας το μακρινό πεδίο της ίνας, συμπεραίνουμε ότι οι μεγαλύτερες γωνίες δίνουν και μεγαλύτερες ισχύς. Η διαφορική καθυστέρηση αυξάνεται περίπου με το τετράγωνο της γωνίας σε σχέση με τον άξονα της ίνας. Αν ένας στενότερος παλμός που έχει κατανομή τρόπων 26

27 UMD εισάγεται μέσα στην είσοδο της ίνας, ένας περίπου ορθογώνιος παλμός δημιουργείται στην έξοδο της ίνας [1]. Η διαφορική καθυστέρηση Δt μεταβάλλεται γραμμικά συναρτήσει του μήκους μέχρι ένα συγκεκριμένο μήκος L c και μη γραμμικά για μεγαλύτερα μήκη ίνας. Πρέπει να σημειωθεί ότι ο υπολογισμός του εύρους ζώνης στις ίνες διαβαθμιζόμενου δείκτη διάθλασης είναι αρκετά πολύπλοκη διαδικασία. Η διασπορά προφίλ εμφανίζεται στις ίνες διαβαθμιζόμενου δείκτη διάθλασης. Είναι η υπενθύμιση της διασποράς τρόπων που δεν μπορεί πλέον να αντισταθμιστεί και εξαρτάται από την σχετική διαφορά δείκτη διάθλασης Δ, που με τη σειρά του είναι εξαρτώμενη από το εύρος ζώνης. Μια βελτιστοποίηση του εκθετικού δείκτη μπορεί να εφαρμοστεί για ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος για το οποίο dδ/dλ=0. Ένας εκθετικός δείκτης α=2 προκαλεί μια προσωρινή διεύρυνση κατά 2 L1 ncore Δ Δt prof = (1.23) c Χρωματική Διασπορά Η χρωματική διασπορά περιγράφει την επιρροή του φασματικού εύρους του πομπού σε μια προσωρινή διεύρυνση του παλμού εισόδου. Αυτό περιλαμβάνει την διασπορά του υλικού και τις διασπορές τύπου κυματοδήγησης. Και τα δυο φαινόμενα λαμβάνουν χώρα και στις μονότροπες ίνες. Η διασπορά κυματοδήγησης προκαλείται ωστόσο από το γεγονός ότι τα κύματα φωτός διεισδύουν στον μανδύα της ίνας σε διάφορα βάθη, ανάλογα με το μήκος κύματος του φωτεινού κύματος. Έτσι οι διαφορετικές ταχύτητες στον πυρήνα και στον μανδύα έχουν ως αποτέλεσμα την διεύρυνση των παλμών. Εφόσον μόνο ένα μικρό μέρος του φωτεινού κύματος σε υψηλότερους τρόπους μετάδοσης διαχέεται μέσα στον μανδύα, αυτή η επίδραση λαμβάνεται υπόψη μόνο στις μονότροπες ίνες. Ωστόσο, ακόμη εάν ένας τρόπος μετάδοσης είναι ικανός για μετάδοση, η διεύρυνση των παλμών προκύπτει λόγω της διασποράς υλικού. Κάθε φωτεινή πηγή έχει ένα φασματικό εύρος Δλ>0. Τα ακόλουθα εφαρμόζονται για την πρόσκαιρη διεύρυνση 2 λ d n( λ) Δt max = L Δλ = L Δλ M ( λ) (1.24) 2 c dλ 27

28 όπου Δλ είναι το φασματικό εύρος του πομπού. n(λ) : δείκτης διάθλασης συναρτήση του μήκους κύματος Μ(λ): Παράμετροι διασποράς υλικού συνήθως δίνεται σε ps/km. nm Το Σχήμα 1.13 δείχνει την επιρροή της διασποράς υλικού στην διεύρυνση του παλμού, χρησιμοποιώντας πολυμερείς ίνες για παράδειγμα. Ανταποκρινόμενα στην διαδικασία της διασποράς υλικού, τα μεγάλα μήκη κύματος (κόκκινο) διαδίδονται με μεγαλύτερη ταχύτητα από τα μικρότερα μήκη κύματος (μπλε). Σχήμα 1.13 Πρόσκαιρη διεύρυνση ως αποτέλεσμα της διασποράς υλικού Εξασθένιση Η πιο σημαντική διεργασία που λαμβάνεται υπόψη κατά τη διέλευση του φωτός μέσα στην ίνα είναι η εξασθένιση. Όταν περνά μέσα από μια οπτική ίνα μήκους L, η ισχύς του φωτός εξασθενεί. Η ακόλουθη εξίσωση περιγράφει την εξασθένιση P L =P 0 e -α L (1.25) όπου P 0 και P L είναι η ισχύς του φωτός μετά από το πέρασμα μέσα από την ίνα μήκους L σε km και η ισχύς στην αρχή της ίνας αντίστοιχα, και α είναι η τιμή της εξασθένισης σε 28

29 km -1. Επειδή είναι πιο εύκολο να χειριζόμαστε αριθμούς με λογαριθμική κλίμακα, εκφράζουμε τη εξασθένιση λογαριθμικά δηλαδή 10 P0 α = log (1.26) L P L 1.12 Βασικές έννοιες ημιαγωγών Κάτω από κανονικές συνθήκες όλα τα υλικά απορροφούν φως παρά το εκπέμπουν. Η διαδικασία της απορρόφησης φαίνεται στο Σχήμα 1.14 όπου τα επίπεδα ενέργειας Ε 1, Ε 2, αντιστοιχούν στη βασική κατάσταση και τη διεγερμένη κατάσταση των ατόμων του μέσου απορρόφησης. Αν η ενέργεια φωτονίου hv του προσπίπτοντος φωτός με συχνότητα v είναι περίπου ίδια με τη διαφορά ενέργειας Εg=Ε 2 -Ε 1, τότε το φωτόνιο απορροφάται από το άτομο, το οποίο καταλήγει σε κατάσταση διέγερσης. (α) (β) (γ) Σχήμα 1.14 Οι τρεις βασικές διαδικασίες που εμφανίζονται μεταξύ των δυο ενεργειακών καταστάσεων ενός ατόμου (α) απορρόφηση (β) αυθόρμητη εκπομπή (γ) διεγερμένη εκπομπή. Τα διεγερμένα άτομα τελικά επιστρέφουν στην κανονική τους βασική κατάσταση κι εκπέμπουν φως κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Η εκπομπή φωτός μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω δυο βασικών διαδικασιών γνωστές σαν αυθόρμητη εκπομπή και διεγερμένη εκπομπή. Στην περίπτωση της αυθόρμητης εκπομπής, τα φωτόνια εκπέμπονται προς τυχαίες διευθύνσεις με καμία σχέση φάσης μεταξύ τους. Η διεγερμένη εκπομπή, αντίθετα, αρχίζει με την ύπαρξη ενός φωτονίου. Το αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό της εκπομπής αυτής είναι πως το εκπεμπόμενο φωτόνιο ταιριάζει με το αρχικό όχι μόνο ως προς την ενέργεια (ή συχνότητα), αλλά και ως προς τα άλλα του χαρακτηριστικά, όπως για παράδειγμα η διεύθυνση της μετάδοσης του. Όλα τα λέιζερ, συμπεριλαμβανομένων και των laser ημιαγωγών εκπέμπουν φως μέσω της διαδικασίας 29

30 διεγερμένης εκπομπής και λέγεται ότι εκπέμπουν σύμφωνο φως. Αντίθετα τα LED εκπέμπουν φως μέσω της ασύμφωνης διαδικασίας αυθόρμητης εκπομπής Επαφές p-n Στο εσωτερικό μιας οπτικής πηγής ημιαγωγού υπάρχει η επαφή p-n, που σχηματίζεται φέρνοντας σε επαφή έναν ημιαγωγό τύπου p μ έναν τύπου n. Ένας ημιαγωγό γίνεται τύπου p ή n, μέσω προσθήκης προσμείξεων, των οποίων τα άτομα έχουν ένα επιπλέον ηλεκτρόνιο σθένους ή ένα λιγότερο σε σχέση με τα άτομα του ημιαγωγού. Στην περίπτωση του ημιαγωγού τύπου n, τα επιπλέον ηλεκτρόνια καταλαμβάνουν τις καταστάσεις της ζώνης αγωγιμότητας, που συνήθως είναι άδεια από ανόθευτους (εγγενείς) ημιαγωγούς. Η στάθμη Fermi μετακινείται προς τη ζώνη αγωγιμότητας καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση προσμείξεων. Παρομοίως η στάθμη Fermi μετακινείται προς τη ζώνη σθένους για τους ημιαγωγούς τύπου p και βρίσκεται στο εσωτερικό της για μεγάλες ποσότητες προσμείξεων. Σε κατάσταση θερμικής ισορροπίας, η στάθμη Fermi θα πρέπει να είναι συνεχής σε όλη την επαφή p-n. Αυτό επιτυγχάνεται με τη διάχυση των οπών και των ηλεκτρονίων στην επαφή. Οι φορτισμένες προσμείξεις που απέμειναν, δημιουργούν ηλεκτρικό πεδίο αρκετά ισχυρό, ώστε να εμποδίζει την περαιτέρω διάχυση των ηλεκτρονίων και των οπών κάτω από συνθήκες ισορροπίας. Το πεδίο αυτό ονομάζεται ενσωματωμένο ηλεκτρικό πεδίο. Το Σχήμα 1.15 (α) παρουσιάζει το διάγραμμα ενεργειακών ζωνών μίας επαφής p-n σε συνθήκες θερμικής ισορροπίας. 30

31 Σχήμα 1.15 Το διάγραμμα ενεργειακών ζωνών μίας επαφής p-n (α) σε θερμική ισορροπία (β) υπό ορθή πόλωση. Όταν η επαφή p-n είναι ορθά πολωμένη, με την εφαρμογή εξωτερικής τάσης, το ενσωματωμένο ηλεκτρικό πεδίο μειώνεται. Η μείωση αυτή έχει ως αποτέλεσμα τη διάχυση ηλεκτρονίων και οπών στην περιοχή της επαφής. Ηλεκτρικό ρεύμα αρχίζει να ρέει ως αποτέλεσμα της διάχυσης φορέων. Το ρεύμα I αυξάνεται εκθετικά με την εφαρμοζόμενη τάση V σύμφωνα με τη γνωστή σχέση. Ι=Ι s exp[(qv/k B T)-1] (1.27) Όπου Ι s είναι το ρεύμα κόρου και εξαρτάται από τους συντελεστές διάχυσης που σχετίζονται με τα ηλεκτρόνια και τις οπές. Όπως βλέπουμε στο Σχήμα 1.15 (β), σε μία περιοχή κοντά στην επαφή γνωστή ως περιοχή αραίωσης συνυπάρχουν ηλεκτρόνια και οπές όταν η επαφή p-n είναι ορθά πολωμένη. Τα ηλεκτρόνια αυτά και οι οπές μπορούν 31

32 να συνδεθούν μέσω αυθόρμητης ή διεγερμένης εκπομπής και να δημιουργήσουν φως σε μία οπτική πηγή ημιαγωγού. Η διαφορά του ενεργειακού χάσματος μεταξύ των δυο ημιαγωγών, βοηθά στο να περιορίσουμε τα ηλεκτρόνια και τις οπές στο μεσαίο στρώμα, που ονομάζεται επίσης και ενεργό στρώμα, αφού στο εσωτερικό του δημιουργείται φως σαν αποτέλεσμα επανασύνδεσης ηλεκτρονίου-οπής Πηγές φωτός Οι πηγές φωτός που θα χρησιμοποιηθούν σε ένα δίκτυο αποτελούν έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη κατά το σχεδιασμό του εξαιτίας του μεγάλου κόστους τους. Τα χαρακτηριστικά των πηγών φωτός καθορίζουν συχνά σε μεγάλο βαθμό τη συνολική απόδοση της οπτικής γραμμής επικοινωνίας. Τα δυο είδη πηγών φωτός που χρησιμοποιούνται στα οπτικά δίκτυα είναι οι δίοδοι εκπομπής φωτός (light emitting diodes-led) και τα λέιζερ ημιαγωγού (semiconductor lasers) ή απλώς δίοδοι λέιζερ. Αυτοί οι δυο τύποι πηγών φωτός παρουσιάζουν αρκετές διαφορές. Οι δίοδοι εκπομπής φωτός που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση οπτικών σημάτων πρέπει να είναι μικρές σε μέγεθος, μονοχρωματικές, να έχουν σταθερή απόδοση και μεγάλη διάρκεια ζωής. Η επιλογή του είδους της πηγής φωτός που θα χρησιμοποιηθεί σε ένα οπτικό σύστημα μετάδοσης βασίζεται σε αρκετούς παράγοντες μεταξύ των οποίων είναι: (α) το μήκος κύματος στο οποίο εκπέμπει η πηγή φωτός πρέπει να είναι μέσα στο παράθυρο μετάδοσης που χρησιμοποιεί η οπτική ίνα. (β) Η ισχύς του παραγόμενου σήματος πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη ώστε να καλύψει την απόσταση μέχρι τον πρώτο ενισχυτή ή επαναλήπτη αλλά όχι υπερβολικά μεγάλη ώστε να προκαλέσει μη γραμμικά φαινομένα στην ίνα ή στον αποδέκτη. (γ) Το εύρος μηκών κύματος στο οποίο εκπέμπει η πηγή φωτός δε θα πρέπει να έχει μεγάλο πλάτος προκειμένου να μην υπάρξουν φαινόμενα διασποράς τα οποία θα περιορίσουν την ταχύτητα μετάδοσης. (δ) Θα πρέπει να υπάρχει αποτελεσματικός τρόπος διοχέτευσης του παραγόμενου φωτός στην οπτική ίνα μετάδοσης Δίοδοι ημιαγωγοι εκπομπής φωτός (LED) 32

33 Λειτουργία Mια δίοδος εκπομπής είναι μια συσκευή επαφής ημιαγωγού p-n η οποία εκπέμπει ασύμφωνη οπτική ακτινοβολία όταν πολωθεί κατά την ορθή φορά. Οι δίοδοι εκπομπής φωτός χρησιμοποιούν επαφές p-n για να εισάγουν ηλεκτρόνια και οπές στην ίδια περιοχή ενός ημιαγωγού προκειμένου να ενωθούν και να παράγουν φως μέσω του φαινομένου της αυθόρμητης εκπομπής. Ακτινοβόλες επανασυνδέσεις ζευγών ηλεκτρονίων-οπών, στην περιοχή αραίωσης δημιουργούν φως. Κάποια ποσότητα αυτού του φωτός φεύγει από το εξάρτημα και μπορεί να συζευχθεί σε μία οπτική ίνα. Το εκπεμπόμενο φως είναι ασύμφωνο με σχετικά μεγάλο φασματικό εύρος (30-60 nm) και σχετικά μεγάλο γωνιακό εύρος Δομή Η απλούστερη μορφή ενός ημιαγωγού εκπομπής φωτός είναι η δίοδος εκπομπής φωτός (LED). Απαιτεί απαραίτητα δύο στρώματα του ίδιου ημιαγωγού, που σχηματιζουν την p-n επαφή, όπως φαίνεται στo Σχήμα Σχήμα 1.16 Δομή μιας LED. Εκεί μεταδίδεται το φως. Η εσωτερική αποδοτικότητα μπορεί να είναι από 50% και άνω. Εφόσον δεν υπάρχει κάποιος οδηγός για το φως, ακτινοβολείται προς όλες τις κατευθύνσεις. Λόγω των μεγάλων δεικτών διάθλασεις των ημιαγωγών (n=1.35) μόνο ακτίνες που χτυπούν την εξωτερική επιφάνεια με σχεδόν κάθετη γωνία μπορούν να 33

34 εγκαταλείψουν την πηγή φωτός. Λαμβάνοντας υπόψη τη διάθλαση που προκύπτει στην επιφάνεια, ένα LED έχει περίπου τα χαρακτηριστικά ενός πομπού Lambert. Εάν χρησιμοποιηθεί ένα υπόστρωμα αγωγής, μία επαφή μπορεί να δημιουργηθεί στο βάθος και μία δεύτερη στο πακέτο στρώματος. Τα LED είναι συχνά κολλημένα στο πακέτο στρώματος βλέποντας το μεταλλικό στρώμα. Eφόσον το υπόστρωμα είναι διαφανές για το φως που εκπέμπεται, δεν επηρεάζει την ακτινοβολία. H θερμότητα που δημιουργείται λόγω του φαινομένου αυτού μπορεί να διαχυθεί καλύτερα έτσι ώστε η δυναμική οπτική ισχύς να αυξηθεί. Το κομμάτι αυτό της LED τοποθετείται σε ένα διαφανή πακέτο, έτσι ώστε ο ημιαγωγός να μην εκτείθεται στην υγρασία και επίσης να είναι προστατευόμενος έναντι μηχανικών καταπονήσεων. Δημιουργώντας έναν φακό, τα χαρακτηριστικά εκπομπής μπορούν να τροποποιηθούν με κατάλληλο τρόπο Χαρακτηριστικές φωτός-ρεύματος Είναι εύκολο να υπολογίσουμε την εσωτερική ισχύ που δημιουργείται από αυθόρμητη εκπομπή. Για δεδομένη ποσότητα ρεύματος Ι ο ρυθμός έκχυσης φορέων είναι I/q. Σε σταθερή κατάσταση, ο ρυθμός των ζευγαριών ηλεκτρονίων-οπής, που επανασυνδέονται μέσω διαδικασιών που εκπέμπουν ή όχι φως, είναι ίσος με τον ρυθμό έκχυσης φορέων I/q. Αφού η εσωτερική κβαντική απόδοση η int καθορίζει το κλάσμα ηλεκτρονίων και οπής, που θα επανασυνδεθούν με αυθόρμητη εκπομπή, ο ρυθμός δημιουργίας φωτονίου είναι απλώς η int I/q. Επομένως η εσωτερική οπτική ισχύς δίνεται από τη σχέση: P int =η int (ħω/q )I (1.28) Όπου ħω είναι η ενέργεια φωτονίου που θεωρείται σχεδόν ίδια για όλα τα φωτόνια. Αν η η ext είναι το κλάσμα των φωτονίων που φεύγει από το εξάρτημα, η εκπεμπόμενη ισχύς δίνεται από τη σχέση: P e =η ext P int = η ext η int (ħω/q )I (1.29) Η ποσότητα η ext ονομάζεται εξωτερική κβαντική απόδοση. Μπορούμε να την υπολογίσουμε αν λάβουμε υπόψη μας την εσωτερική απορρόφηση και ανάκλαση στο σημείο επαφής ημιαγωγού-αέρα [2]. Έτσι η η ext δίνεται προσεγγιστικά από τη σχέση η ext =n -1 (n+1) -2 (1.30) 34

35 Εξαιτίας του ότι το εκπεμπόμενο φως είναι ασύμφωνο, μία LED λειτουργεί σαν πηγή Lampert. H ικανότητα ζεύξης μιας τέτοιας πηγής είναι η c =(NA) 2. Αφού το αριθμητικό άνοιγμα ΝΑ των οπτικών ινών κυμαίνεται τυπικά μεταξύ , μόνο ένα μικρό ποσοστό της εκπεμπόμενης ισχύος θα συζευκτεί στην οπτική ίνα. Κανονικά, η ισχύς εξόδου μιας LED, είναι 100 μw η μικρότερη παρ όλο που η εσωτερική ισχύς μπορεί εύκολα να υπερβαίνει τα 10 mw. Ένα μέτρο της απόδοσης των LED είναι η ολική κβαντική απόδοση η tot, που ορίζεται σαν ο λόγος της εκπεμπόμενης οπτικής ισχύος P e προς την εφαρμοσμένη ηλεκτρική ισχύ P elec =V 0 /I, όπου V 0 είναι η πτώση της τάσης στα άκρα του εξαρτήματος. Χρησιμοποιώντας την εξίσωση (1.27), η η tot δίνεται από την η tot = η ext η int (ħω/qv 0 ) (1.31) Τυπικά, ħω qv 0 και η tot η ext η int. Η ολική κβαντική απόδοση η tot ονομάζεται και απόδοση μετατροπής ισχύος ή η καλύτερη δυνατή απόδοση, που επίσης αποτελεί μέτρο της ολικής απόδοσης του εξαρτήματος. Μερικές φορές χρησιμοποιούμε και ένα άλλο μέγεθος για να χαρακτηρίσουμε την απόδοση μιας LED, την ευαισθησία R που ορίζεται σαν ο λόγος R=P e /I. Χρησιμοποιώντας την εξίσωση (1.29), η R δίνεται από την R=η ext η int (ħω/q) (1.32) Αν συγκρίνουμε τις εξισώσεις (1.31) και (1.32) θα δούμε πως R= η tot V 0. Οι τυπικές τιμές της R είναι ~0.01 W/A. H ευαισθησία R παραμένει σταθερή όσο διατηρείται η γραμμική σχέση μεταξύ P e και Ι. Στην πράξη, η γραμμική σχέση διατηρείται μόνο για περιορισμένα πλαίσια ρεύματος. Η εσωτερική κβαντική απόδοση η int γενικά εξαρτάται από τη θερμοκρασία, εξαιτίας της αύξησης των ρυθμών εμφάνισης μη ακτινοβόλων επανασυνδέσεων σε υψηλές θερμοκρασίες Χαρακτηριστικά Οι δίοδοι εκπομπής φωτός χρησιμοποιούνται συνήθως ως πηγές φωτός για πολύτροπες ίνες με χαμηλούς ρυθμούς μετάδοσης και μικρότερες διανυόμενες αποστάσεις. Δεν επηρεάζονται τόσο από την θερμοκρασία, ενώ έχουν μικρότερο κόστος από το λέιζερ ημιαγωγού. Το φως που εκπέμπεται από μία δίοδο εκπομπής φωτός είναι ανάλογο με την τάση που εφαρμόζεται στη δίοδο κατά την ορθή φορά. Οι δίοδοι 35

36 εκπομπής φωτός είναι συσκευές που λειτουργούν με χαμηλή τάση και έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τους λαμπτήρες πυράκτωσης. Λειτουργούν με σχετικά χαμηλή ταχύτητα και είναι κατάλληλες για ρυθμούς μετάδοσης μικρότερους του 1 Gbps, ενώ έχουν ένα σχετικά ευρύ φάσμα.από την άλλη μεριά, τα λέιζερ ημιαγωγού μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μεγαλύτερους ρυθμούς μετάδοσης, μεγαλύτερες αποστάσεις, πολύτροπες και μονότροπες ίνες. Είναι όμως πολύ ευαίσθητα στη θερμοκρασία και έχουν μεγάλο κόστος Εφαρμογές Οι κυριότερες εφαρμογές των διόδων εκπομπής φωτός είναι: (α) οθόνες, (β) λάμπες με μεγάλη φωτεινότητα (π.χ για φορητούς υπολογιστές), (γ) φωτεινές ενδείξεις και σηματοδότες, (δ) φωτισμός στερεάς κατάστασης (υπό ανάπτυξη), (ε) οπτικοί απομονωτές/συζεύκτες, (στ) υπέρυθρες ασύρματες επικοινωνίες, όπως π.χ τηλεχειριστήρια τηλεόρασης, και για σύνδεσμους επικοινωνίας ελεύθερου χρόνου και (ζ) οπτικά δίκτυα και οπτικές επικοινωνίες. Χρησιμοποιούνται συχνότερα στις οπτικές επικοινωνίες με πολύτροπες ίνες. Χρησιμοποιούνται συχνότερα στις οπτικές επικοινωνίες με πολύτροπες ίνες. Υπάρχουν δύο είδη εκπομπών φωτός : οι δίοδοι επιφάνειας και οι δίοδοι ακμής (edge LED). Στο άκρο της οπτικής ίνας που συνδέεται με τον αποδέκτη, μια φωτοδίοδος μετατρέπει το φως που πέφτει πάνω της σε ηλεκτρικούς παλμούς. Με την παρούσα τεχνολογία, ο χρόνος απόκρισης μιας φωτοδιόδου είναι περίπου 1ns. Αυτό θέτει ένα άνω όριο του 1 Gbps στο ρυθμό μετάδοσης. Οι δίοδοι εκπομπής φωτός που εκπέμπουν στην ερυθρή ή την υπέρυθρη περιοχή χρησιμοποιούνται συχνά σαν πηγές φωτός για συστήματα με ίνες μικρού μήκους. Γενικά, μια δίοδος αποτελείται από μια περιοχή P και μία περιοχή Ν οι οποίες έχουν προσμείξεις που τους δίνουν τα επιθυμητά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά. Το μήκος κύματος στο οποίο θα εκπέμψει μία δίοδος ημιαγωγού εξαρτάται από τα εσωτερικά ενεργειακά επίπεδα της. Τα κενά διαστήματα μεταξυ των ενεργειακών επιπέδων εξαρτώνται από τη σύνθεση της περιοχής επαφής της διόδου. Οι δίοδοι εκπομπής φωτός για ίνες από γυαλί έχουν ενεργές στοιβάδες κατασκευασμένες από αρσενικούχο γάλιο (GaAs) ή από γάλλιο αλουμίνιο αρσενικό (GaAlAs). Oι δίοδοι από καθαρό GaAs εκπέμπουν κοντά στα 930 nm. To αλουμίνιο προστίθεται για να 36

37 μειώσει τις απαιτήσεις σε ρεύμα οδήγησης, πράγμα που θα συμβάλει και στην αύξηση του χρόνου ζωής της διόδου. Επιπλέον βοηθάει στη σμίκρυνση του ενεργειακού χάσματος οπότε η εκπομπή φωτός γίνεται στην περιοχή από 750 nm εώς 900 nm. Οι δίοδοι εκπομπής φωτός μπορούν επίσης να κατασκευαστούν από αρσενικό γάλλιο φώσφορο (GaAsP). Αυτού του τύπου οι δίοδοι εκπέμπουν σε διάφορα μήκη κύματος στην περιοχή του ορατού φωτός κοντά στα 650 nm. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε συνδυασμό με πλαστικές ίνες οι οποίες έχουν την μεγαλύτερη διαφάνεια και δεν έχουν καλή απόδοση στα μήκη κύματος που παράγονται από διόδους GaAs. Οι δίοδοι από GaAs έχουν χειρότερη απόδοση από τις διόδους από GaAlAs αλλά έχουν μικρότερο κόστος και είναι κατάλληλες για συνδέσμους χαμηλών ταχυτήτων από πλαστικές ίνες με μικρό μήκος Laser ημιαγωγών Λειτουργία O όρος Laser είναι το ακρωνύμιο των όρων Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation δηλαδή ενίσχυση φωτός από εξαναγκασμένη εκπομπή ακτινοβολίας. Τα λέιζερ είναι συσκευές που παράγουν σύμφωνες δέσμες οπτικής ακτινοβολίας με εξαναγκασμένες ηλεκτρονικές, ιοντικές ή μοριακές μεταπτώσεις σε υψηλότερες ενεργειακές στάθμες οι οποίες όταν επιστρέψουν στις χαμηλότερες ενεργειακές στάθμες εκπέμπουν ενέργεια. Το ενεργό μέσο μιας διόδου λέιζερ είναι μια δίοδος ημιαγωγού πολωμένη κατά την ορθή φορά. Πρέπει να σημειωθεί ότι η ακτινοβολία ενός λέιζερ μπορεί να είναι είτε χρονικά σύμφωνη είτε τοπικά σύμφωνη είτε και τα δυο. Ο βαθμός συμφωνίας της ακτινοβολίας ενός λέιζερ μπορεί να ξεπεράσει τα Σε μία σύμφωνη ακτίνα ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας όλα τα κύματα έχουν την ίδια συχνότητα και φάση. Στο Σχήμα 1.17 εικονίζονται σύμφωνα ηλεκτρομαγνητικά κύματα με ταυτόσημες φάσεις και παρόμοιες συχνότητες. 37

38 Σχήμα 1.17 Σύμφωνα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Όλα τα λέιζερ διαθέτουν μία διεγερμένη ουσία που μπορεί να αυξήσει την ένταση του φωτός που διέρχεται από μέσα της. Αυτή αποκαλείται μέσο ενίσχυσης ή απολαβής και μπορεί να έχει στέρεη, υγρή ή αέρια μορφή. Ανεξάρτητα από τη φυσική του κατάσταση, το μέσο ενίσχυσης μπορεί να διαθέτει άτομα, μόρια ή ιόντα ένα μεγάλο μέρος από τα οποία μπορεί να αποθηκεύσει ενέργεια η οποία στη συνέχεια απελευθερώνεται με τη μορφή φωτός. Η κοιλότητα ενός απλού λέιζερ είναι σχεδιασμένη να αντανακλά εσωτερικά τα κύματα που βρίσκονται στην υπέρυθρη (IR), στην ορατή ή στην υπεριώδη (UV) περιοχή, προκειμένου να ενισχύουν το ένα το άλλο. Η κοιλότητα μπορεί να περιέχει αέρια, υγρά ή στερεά. Τα υλικά που επιλέγονται για την κοιλότητα καθορίζουν το μήκος κύματος εκπομπής. Σε κάθε άκρο της κοιλότητας υπάρχει ένα κάτοπτρο. Το ένα κάτοπτρο αντανακλά 100% και δεν επιτρέπει τη διέλευση ενέργειας. Το άλλο κάτοπτρο επιτρέπει περίπου περίπου το 5% της ενέργειας να περάσει από μέσα του. Μια εξωτερική πηγή τροφοδοτεί την κοιλότητα με ενέργεια. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται άντληση (pumping). Εξαιτίας της άντλησης, μέσα στην κοιλότητα του λέιζερ εμφανίζεται ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο στη συχνότητα συντονισμού των ατόμων του υλικού που γεμίζει την κοιλότητα. Τα κύματα ανακλώνται από το ένα κάτοπτρο στο άλλο. Το μήκος της κοιλότητας έχει επιλεγεί κατάλληλα, έτσι ώστε οι κυματομορφές που ανακλώνται συνεχώς να ενισχύουν η μία την άλλη σε φάση στη συχνότητα συντονισμού του υλικού της κοιλότητας. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα στη συχνότητα συντονισμού εξέρχονται 38

39 από το άκρο της κοιλότητας με το κάτοπτρο που δεν αντανακλά εξ ολοκλήρου. Η έξοδος μπορεί να εμφανίζεται ως μία συνεχής ακτίνα, ή σαν μια αλληλουχία από παλμούς μικρής διάρκειας και μεγάλης έντασης Είδη λέιζερ Υπάρχουν διάφορες κατηγορίες λέιζερ οι οποίες περιλαμβάνουν: 1. Λέιζερ που συντονίζονται με μηχανικό τρόπο. Στα λέιζερ αυτού του τύπου η απόσταση μεταξύ των δύο κατόπτρων της εξωτερικής κοιλότητας ρυθμίζεται με μηχανικά μέσα. 2. Λέιζερ που συντονίζονται με ακουστο-οπτικό ή ηλεκτρο-οπτικό τρόπο. Στα λέιζερ αυτού του τύπου, ο δείκτης διάθλασης της εξωτερικής κοιλότητας μεταβάλλεται είτε με χρήση ηχητικών κυμάτων ή με εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος. 3. Πίνακες λέιζερ στους οποίους ένας αριθμός από λέιζερ ολοκληρώνεται σε ένα εξάρτημα με κάθε λέιζερ να λειτουργεί σε διαφορετική συχνότητα. 4. Λέιζερ που συντονίζονται με ρεύμα έγχυσης. Η επιλογή μήκους κύματος γίνεται με χρήση διαφορετικών φραγμάτων περίθλασης. Αυτή η κατηγορία διαθέτει δύο υποκατηγορίες: (α) τα λέιζερ κατανεμημένης ανάδρασης όπου το φράγμα περίθλασης Bragg βρίσκεται εντός της ενεργής περιοχής και (β) λέιζερ με κατανεμημένο ανακλαστήρα Bragg, όπου το φράγμα περίθλασης Bragg βρίσκεται εκτός της ενεργής περιοχής. Υπάρχουν διάφοροι τύποι λέιζερ. Αυτοί είναι Λέιζερ στερεάς κατάστασης. Τα λέιζερ στερεάς κατάστασης χρησιμοποιούν υλικά που κατανέμονται σε ένα πίνακα στερεών (όπως τα λέιζερ από Ruby ή Neodymium Yttrium-Aluminium γρανάτη-λέιζερ Yag). Tα λέιζερ Neodymium-Yag εκπέμπουν φως στην υπέρυθρη περιοχή στα 1,064 nm). Λέιζερ αερίου. Τα λέιζερ αερίου (συνήθως από ήλιο ή ήλιο και νέον-hene) έχουν ως βασική έξοδο στην ορατή περιοχή του ερυθρού. Τα λέιζερ από διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) εκπέμπουν ενέργεια στην υπέρυθρη περιοχή και χρησιμοποιούνται για την κοπή δύσκαμπτων υλικών. Λέιζερ τύπου excimer. Ο όρος excimer προέρχεται από τους όρους «excited» (σε διέγερση) και «dimers» (διμερές). Αυτά τα λέιζερ χρησιμοποιούν αντιδραστικά 39

40 χημικά ενεργά αέρια όπως το χλώριο και το φθόριο αναμεμειγμένα με το αδρανή αέρια όπως το αργό, το κρύπτο ή το ξένο. Με τη διοχέτευση ηλεκτρικού ρεύματος παράγεται ένα ψευδομόριο (διμερές). Με τη χρήση ενός λέιζερ το διμερές παράγει φως στην υπεριώδη περιοχή. Λέιζερ βαφής (χρωστικής ουσίας). Τα λέιζερ βαφής χρησιμοποιούν σαν μέσα έναυσης (lasing) περίπλοκες οργανικές χρωστικές ενώσεις όπως η Rodamine 6G, σε υγρά διαλύματα ή αιωρήματα. Το εύρος συντονισμού εξαρτάται από τη χρωστική που χρησιμοποιείται. Για παράδειγμα, για την ουσία Rodamine 6G το παραγόμενο μήκος κύματος είναι στην περιοχή από εώς nm. Λέιζερ ημιαγωγού. Τα λέιζερ ημιαγωγού τα οποία αποκαλούνται και δίοδοι λέιζερ είναι ηλεκτρονικές συσκευές που έχουν γενικά μικρό μέγεθος και χαμηλές ενεργειακές απαιτήσεις. Υπάρχει δυνατότητα να ενσωματωθούν σε μεγάλες συστοιχίες. Υπάρχουν διάφορα είδη λέιζερ ημιαγωγού : (α) λέιζερ ομοιοδομής (homostructure) με ρεύμα κατωφλίου (300 Κ) A/cm 2, (β) απλής ετεροδομής (single heterostructure) 300K A/cm 2, (γ) διπλής ετεροδομής (double heterostructure) 300K 500 A/cm 2, (δ) GRINSCH (Graded-index separate confinement heterostructure), ρεύμα κατωφλίου ~30 ma, (ε) τύπου κατόπτρου: FP, DFB, DBR, και (στ) VCSEL( λέιζερ εκπομπής επιφάνειας με κάθετη κοιλότητα), με ρεύμα κατωφλίου περίπου 1mA. Οι δύο τύποι λέιζερ ημιαγωγού που χρησιμοποιούνται ευρέως είναι τα μονολιθικά λέιζερ Fabry-Perot και τα λέιζερ κατανεμημένης ανάδρασης (distributed feedback (DFB) lasers). O δεύτερος τύπος λέιζερ είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για εφαρμογές DWDM, διότι εκπέμπει σχεδόν μονοχρωματικό φως. Επίσης έχει έναν ικανοποιητικό λόγο σήματος προς θόρυβο, καλή γραμμικότητα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης. Οι κεντρικές συχνότητες των λέιζερ DFB είναι στην περιοχή γύρω από τα 1310 nm και από τα 1520 έως τα 1565 nm. Η δεύτερη περιοχή συχνοτήτων είναι συμβατή με τους ενισχυτές ίνας με πρόσμιξη ερβίου (EDFA). Υπάρχουν και άλλοι τύποι λέιζερ όπως τα μεταβλητά λέιζερ στενού φάσματος τα οποία διαθέτουν εύρος συντονισμού περίπου GHz. Τα μεταβλητά λέιζερ με ευρύ φάσμα είναι ακόμα υπό ανάπτυξη. Αυτός ο τύπος λέιζερ αναμένεται να έχει κεντρικό ρόλο στα οπτικά δίκτυα με δυναμική μεταγωγή. 40

41 Το είδος laser ημιαγωγών, γνωστό σαν laser εκπομπής-επιφάνειας κάθετης κοιλότητας (VCSEL), έχει δημιουργηθεί με πολλές δυνατότητες εφαρμογών. Τα VCSEL λειτουργούν με έναν απλό διαμήκη τρόπο μετάδοσης μέσω μιας εξαιρετικά μικρού μήκους κοιλότητας (~1 μm), στο οποίο η απόσταση των τρόπων μετάδοσης υπερβαίνει την απολαβή του εύρους ζώνης. Εκπέμπουν φως σε διεύθυνση κάθετη στο επίπεδο ενεργού στρώματος, όπως καις την περίπτωση ενός LED εκπομπής-επιφάνειας. Δυο κάτοπτρα DBR υψηλής ανακλαστικότητας (>99.5%) αναπτύσσονται επιταξιακά και στις δυο πλευρές του ενεργού στρώματος, ώστε να σχηματίσουν μια μικροκοιλότητα. Η λειτουργία με απλό εγκάρσιο τρόπο μετάδοσης γίνεται αν μικρύνουμε τη διάμετρο του VCSEL στα 2-3 μm. Παρόλο που η ισχύς εξόδου και το εύρος ζώνης των VCSEL είναι τυπικά μικρότερα των DFB laser εκπομπής-ακμής, τα VCSEL μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τοπικά δίκτυα και για εφαρμογές τοπικών βρόχων, λόγω του χαμηλού κόστους συσκευασίας τους. Επιπλέον, οι συστοιχίες των VCSEL στις οποίες λειτουργεί κάθε laser σε διαφορετικά μήκη κύματος είναι ιδανικά κατάλληλες για πολυκάναλα οπτικά συστήματα Δομή LASER & super luminescence diodes Οι δίοδοι λέιζερ έχουν πρακτικά την ίδια δομή στρωμάτων όπως τα LED, π.χ. μία p-n επαφή συνδυάζεται με μια διπλή ετεροδομή. Τα λέιζερ ωστόσο, λειτουργούν σε σημαντικά υψηλότερες συγκεντρώσεις φορέων. Αυτό κάνει αναγκαία την μείωση του εκπεμπόμενου φωτός. Πάνω από μια συγκεκριμένη ένταση ρεύματος, η διεγερμένη εκπομπή είναι τόσο δυνατή που οι απώλειες στη πηγή φωτός ξεπερνιούνται. Η τελευταία απαίτηση είναι ότι μια κοιλότητα αντήχησης πρέπει να κατασκευαστεί. Στην απλούστερη των περιπτώσεων, σχηματίζεται από δυο παράλληλα τοποθετημένες ημιαγώγιμες άκρες (Fabry-Perot laser diode). Το Σχήμα 1.16 παρουσιάζει την αρχική δομή. 41

p - n επαφή και εκπομπή φωτονίων

p - n επαφή και εκπομπή φωτονίων Οπτικοί πομποί Το οπτικό φέρον σήμα που εισέρχεται στις οπτικές ίνες παράγεται από: Led (Light Emission Diodes, Φωτοδίοδοι): εκπομπή ασύμφωνου (incoherent) φωτός, όπου η εκπομπή φωτονίων είναι αυθόρμητη.

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ: ΟΠΤΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΙΚΤΥΑ - ΙΟ ΟΙ LASER

ΜΑΘΗΜΑ: ΟΠΤΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΙΚΤΥΑ - ΙΟ ΟΙ LASER ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟ ΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΠΤΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: ΟΠΤΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΙΚΤΥΑ - ΙΟ ΟΙ LASER ΥΠ. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΗΜΗΤΡΗΣ ΣΥΒΡΙ

Διαβάστε περισσότερα

ΟΠΤΙΚΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ. Μάθημα 6ο Φωτοπηγές Φωτοεκπέμπουσες δίοδοι LED. Αρ. Τσίπουρας, Phd ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ &ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΟΠΤΙΚΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ. Μάθημα 6ο Φωτοπηγές Φωτοεκπέμπουσες δίοδοι LED. Αρ. Τσίπουρας, Phd   ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ &ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΟΠΤΙΚΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Μάθημα 6ο Φωτοπηγές Φωτοεκπέμπουσες δίοδοι LED Αρ. Τσίπουρας, Phd Email: aris@di.uoa.gr 1 Περιεχόμενα Παραγωγή φωτός Απαιτούμενα χαρακτηριστικά φωτοπηγών Λειτουργία LED 2 Εκπομπή φωτός

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 10: Ακτίνες Χ

Διάλεξη 10: Ακτίνες Χ Διάλεξη 10: Ακτίνες Χ Ένταση Roentgen (1895): Παρατήρησε ότι όταν ταχέα ηλεκτρόνια πέσουν σε υλικό στόχο παράγεται ακτινοβολία, που ονομάστηκε ακτίνες Χ, με τις εξής ιδιότητες: Ευθύγραμμη διάδοση ακόμη

Διαβάστε περισσότερα

Μετρήσεις Διατάξεων Laser Ανιχνευτές Σύμφωνης Ακτινοβολίας. Ιωάννης Καγκλής Φυσικός Ιατρικής Ακτινοφυσικός

Μετρήσεις Διατάξεων Laser Ανιχνευτές Σύμφωνης Ακτινοβολίας. Ιωάννης Καγκλής Φυσικός Ιατρικής Ακτινοφυσικός Μετρήσεις Διατάξεων Laser Ανιχνευτές Σύμφωνης Ακτινοβολίας Ιωάννης Καγκλής Φυσικός Ιατρικής Ακτινοφυσικός Maximum Permissible Exposure (MPE) - Nominal Hazard Zone (NHZ) Μέγιστη Επιτρεπτή Έκθεση (MPE) Το

Διαβάστε περισσότερα

Το υποσύστηµα "αίσθησης" απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση

Το υποσύστηµα αίσθησης απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση Το υποσύστηµα "αίσθησης" απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση Το υποσύστηµα "αίσθησης" είσοδοι της διάταξης αντίληψη του "περιβάλλοντος" τροφοδοσία του µε καθορίζει τις επιδόσεις

Διαβάστε περισσότερα

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών και Μετάδοσης Σύστημα μετάδοσης με οπτικές ίνες Tο οπτικό φέρον κύμα μπορεί να διαμορφωθεί είτε από αναλογικό

Διαβάστε περισσότερα

Δίοδος Εκπομπής Φωτός, (LED, Light Emitting Diode), αποκαλείται ένας ημιαγωγός ο οποίος εκπέμπει φωτεινή ακτινοβολία στενού φάσματος όταν του

Δίοδος Εκπομπής Φωτός, (LED, Light Emitting Diode), αποκαλείται ένας ημιαγωγός ο οποίος εκπέμπει φωτεινή ακτινοβολία στενού φάσματος όταν του L.E.D Δίοδος Εκπομπής Φωτός, (LED, Light Emitting Diode), αποκαλείται ένας ημιαγωγός ο οποίος εκπέμπει φωτεινή ακτινοβολία στενού φάσματος όταν του παρέχεται μία ηλεκτρική τάση κατά τη φορά ορθής πόλωσης

Διαβάστε περισσότερα

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ 1. Τα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα: Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής α. είναι διαµήκη. β. υπακούουν στην αρχή της επαλληλίας. γ. διαδίδονται σε όλα τα µέσα µε την ίδια ταχύτητα. δ. Δημιουργούνται από

Διαβάστε περισσότερα

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ, ΦΩΣΦΩΡΙΣΜΟΥ, ΣΚΕΔΑΣΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ, ΧΗΜΕΙΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑΣ

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ, ΦΩΣΦΩΡΙΣΜΟΥ, ΣΚΕΔΑΣΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ, ΧΗΜΕΙΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑΣ ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ, ΦΩΣΦΩΡΙΣΜΟΥ, ΣΚΕΔΑΣΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ, ΧΗΜΕΙΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑΣ ΠΗΓΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΥΝΕΧΕΙΣ ΠΗΓΕΣ ΠΗΓΕΣ ΓΡΑΜΜΩΝ ΚΟΙΛΗΣ ΚΑΘΟΔΟΥ & ΛΥΧΝΙΕΣ ΕΚΚΕΝΩΣΕΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

είναι τα μήκη κύματος του φωτός αυτού στα δύο υλικά αντίστοιχα, τότε: γ. 1 Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

είναι τα μήκη κύματος του φωτός αυτού στα δύο υλικά αντίστοιχα, τότε: γ. 1 Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. Β.1 Μονοχρωματικό φως, που διαδίδεται στον αέρα, εισέρχεται ταυτόχρονα σε δύο οπτικά υλικά του ίδιου πάχους d κάθετα στην επιφάνειά τους, όπως φαίνεται στο σχήμα. Οι χρόνοι διάδοσης του φωτός στα δύο υλικά

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή Στοιχεία Θεωρίας

Εισαγωγή Στοιχεία Θεωρίας Εισαγωγή Σκοπός της άσκησης αυτής είναι η εισαγωγή στην τεχνογνωσία των οπτικών ινών και η μελέτη τους κατά τη διάδοση μιας δέσμης laser. Συγκεκριμένα μελετάται η εξασθένιση που υφίσταται το σήμα στην

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Σύγxρονη Φυσική II. Ακτίνες Χ - Lasers Διδάσκων : Επίκ. Καθ. Μ. Μπενής

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Σύγxρονη Φυσική II. Ακτίνες Χ - Lasers Διδάσκων : Επίκ. Καθ. Μ. Μπενής ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Σύγxρονη Φυσική II Ακτίνες Χ - Lasers Διδάσκων : Επίκ. Καθ. Μ. Μπενής Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons.

Διαβάστε περισσότερα

ΟΡΟΣΗΜΟ ΓΛΥΦΑΔΑΣ. 7.1 Τι είναι το ταλαντούμενο ηλεκτρικό δίπολο; Πως παράγεται ένα ηλεκτρομαγνητικό

ΟΡΟΣΗΜΟ ΓΛΥΦΑΔΑΣ. 7.1 Τι είναι το ταλαντούμενο ηλεκτρικό δίπολο; Πως παράγεται ένα ηλεκτρομαγνητικό ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα 7. Τι είναι το ταλαντούμενο ηλεκτρικό δίπολο; Πως παράγεται ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα; 7.2 Ποιες εξισώσεις περιγράφουν την ένταση του ηλεκτρικού

Διαβάστε περισσότερα

Πώς γίνεται η µετάδοση των δεδοµένων µέσω οπτικών ινών:

Πώς γίνεται η µετάδοση των δεδοµένων µέσω οπτικών ινών: 1 ΔΟΜΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ Κάθε οπτική ίνα αποτελείται από τρία μέρη: Την κεντρική γυάλινη κυλινδρική ίνα, που ονομάζεται πυρήνας(core core) και είναι το τμήμα στο οποίο διαδίδεται το φως. Την επικάλυψη (απλή

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΟΤΗΤΑ 3 3.0 ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΕΝΟΤΗΤΑ 3 3.0 ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΝΟΤΗΤΑ 3 3.0 ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Όπως είναι ήδη γνωστό, ένα σύστημα επικοινωνίας περιλαμβάνει τον πομπό, το δέκτη και το κανάλι επικοινωνίας. Στην ενότητα αυτή, θα εξετάσουμε τη δομή και τα χαρακτηριστικά

Διαβάστε περισσότερα

Οπτικά Δίκτυα. Νόκας Γιώργος. Δρ.Ηλεκτρολόγος Μηχανικός & Τεχνολογιας Υπολογιστών

Οπτικά Δίκτυα. Νόκας Γιώργος. Δρ.Ηλεκτρολόγος Μηχανικός & Τεχνολογιας Υπολογιστών Οπτικά Δίκτυα Νόκας Γιώργος Δρ.Ηλεκτρολόγος Μηχανικός & Τεχνολογιας Υπολογιστών Περιγραφή Μαθήματος Περιγραφή Μαθήματος: Χαρακτηριστικά διάδοσης σημάτων σε οπτική ίνα, Τεχνολογία οπτικών ινών, Φυσική Ημιαγωγών,

Διαβάστε περισσότερα

ΟΡΟΣΗΜΟ ΘΕΜΑ Δ. Δίνονται: η ταχύτητα του φωτός στο κενό c 0 = 3 10, η σταθερά του Planck J s και για το φορτίο του ηλεκτρονίου 1,6 10 C.

ΟΡΟΣΗΜΟ ΘΕΜΑ Δ. Δίνονται: η ταχύτητα του φωτός στο κενό c 0 = 3 10, η σταθερά του Planck J s και για το φορτίο του ηλεκτρονίου 1,6 10 C. Σε μια διάταξη παραγωγής ακτίνων X, η ηλεκτρική τάση που εφαρμόζεται μεταξύ της ανόδου και της καθόδου είναι V = 25 kv. Τα ηλεκτρόνια ξεκινούν από την κάθοδο με μηδενική ταχύτητα, επιταχύνονται και προσπίπτουν

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 3 Η φωτο-εκπέµπουσα δίοδος (Light Emitting Diode)

Άσκηση 3 Η φωτο-εκπέµπουσα δίοδος (Light Emitting Diode) Άσκηση 3 Η φωτο-εκπέµπουσα δίοδος (Light Emitting Diode) Εισαγωγή Στην προηγούµενη εργαστηριακή άσκηση µελετήσαµε την δίοδο ανόρθωσης ένα στοιχείο που σχεδιάστηκε για να λειτουργεί ως µονόδροµος αγωγός.

Διαβάστε περισσότερα

Πείραμα - 4 Σύζευξη Οπτικών Ινών με Laser

Πείραμα - 4 Σύζευξη Οπτικών Ινών με Laser Πείραμα - 4 Σύζευξη Οπτικών Ινών με Laser Σύζευξη Οπτικών Ινών με Laser 1 1.1 Αρχή της άσκησης Σκοπός αυτής της άσκησης είναι η εξοικείωση των φοιτητών με τις Οπτικές Ίνες (optical fibers) μέσω διαφόρων

Διαβάστε περισσότερα

ΠΗΓΕΣ ΦΩΤΟΣ. Φωτεινές πηγές µε βαση ηµιαγώγιµαυλικά. Αρχές ηµιαγώγιµων laser και LED:

ΠΗΓΕΣ ΦΩΤΟΣ. Φωτεινές πηγές µε βαση ηµιαγώγιµαυλικά. Αρχές ηµιαγώγιµων laser και LED: ΠΗΓΕΣ ΦΩΤΟΣ Φωτεινές πηγές µε βαση ηµιαγώγιµαυλικά Αρχές ηµιαγώγιµων laser και LED: Laser diode Distributed Feedback (DFB) Distributed Bragg Reflector (DBR) Vertical Cavity Surface Emitting Light (VCSEL)

Διαβάστε περισσότερα

Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από

Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από την μία κατεύθυνση, ανάλογα με την πόλωσή της. Κατασκευάζεται

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ 1. Εισαγωγή. Η ενέργεια, όπως είναι γνωστό από τη φυσική, διαδίδεται με τρεις τρόπους: Α) δι' αγωγής Β) δια μεταφοράς Γ) δι'ακτινοβολίας Ο τελευταίος τρόπος διάδοσης

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΦΥΣΙΚΗ Γ.Π. Γ Λυκείου / Το Φως 1. Η υπεριώδης ακτινοβολία : a) δεν προκαλεί αμαύρωση της φωτογραφικής πλάκας. b) είναι ορατή. c) χρησιμοποιείται για την αποστείρωση ιατρικών εργαλείων. d) έχει μήκος κύματος

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ LASER ΤΜΗΜΑ ΟΠΤΙΚΗΣ & ΟΠΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΑΤΕΙ ΠΑΤΡΑΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ LASER ΤΜΗΜΑ ΟΠΤΙΚΗΣ & ΟΠΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΑΤΕΙ ΠΑΤΡΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ LASER ΤΜΗΜΑ ΟΠΤΙΚΗΣ & ΟΠΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΑΤΕΙ ΠΑΤΡΑΣ «Ίσως το φως θα ναι μια νέα τυραννία. Ποιος ξέρει τι καινούρια πράγματα θα δείξει.» Κ.Π.Καβάφης ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ LASER Εισαγωγικές Έννοιες

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 15 Μελέτη φωτοδιόδου (φωτοανιχνευτή) και διόδου εκπομπής φωτός LED

ΑΣΚΗΣΗ 15 Μελέτη φωτοδιόδου (φωτοανιχνευτή) και διόδου εκπομπής φωτός LED ΑΣΚΗΣΗ 15 Μελέτη φωτοδιόδου (φωτοανιχνευτή) και διόδου εκπομπής φωτός LED Απαραίτητα όργανα και υλικά 15.1 Απαραίτητα όργανα και υλικά 1. LED, Φωτοδίοδοι (φωτοανιχνευτές). 2. Τροφοδοτικό με δύο εξόδους.

Διαβάστε περισσότερα

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων dpapageo@cc.uoi.gr http://pc164.materials.uoi.gr/dpapageo Επαφή p n Ανάστροφη πόλωση Πολώνουμε

Διαβάστε περισσότερα

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής 1. To βάθος µιας πισίνας φαίνεται από παρατηρητή εκτός της πισίνας µικρότερο από το πραγµατικό, λόγω του φαινοµένου της: α. ανάκλασης β. διάθλασης γ. διάχυσης

Διαβάστε περισσότερα

Τ.Ε.Ι Λαμίας Τμήμα Ηλεκτρονικής

Τ.Ε.Ι Λαμίας Τμήμα Ηλεκτρονικής Τ.Ε.Ι Λαμίας Τμήμα Ηλεκτρονικής 2 η ΕΡΓΑΣΙΑ ΟΠΤΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Μπαρμπάκος Δημήτριος Τζούτζης Έλτον-Αντώνιος Διδάσκων: Δρ. Βασίλης Κώτσος Λαμία 2013 Περιεχόμενα 1. Οπτική πηγή 1.1 Χαρακτηριστικές καμπύλες

Διαβάστε περισσότερα

Η Φύση του Φωτός. Τα Δ Θεματα της τράπεζας θεμάτων

Η Φύση του Φωτός. Τα Δ Θεματα της τράπεζας θεμάτων Η Φύση του Φωτός Τα Δ Θεματα της τράπεζας θεμάτων Η ΦΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ Θέμα Δ 4_2153 Δύο μονοχρωματικές ακτινοβολίες (1) και (2), που αρχικά διαδίδονται στο κενό με μήκη κύματος λ ο1 = 4 nm και λ ο2 = 6 nm

Διαβάστε περισσότερα

Οι οπτικοί δέκτες μετατρέπουν το οπτικό σήμα σε ηλεκτρικό. Η μετατροπή των φωτονίων σε ηλεκτρόνια ονομάζεται φώραση.

Οι οπτικοί δέκτες μετατρέπουν το οπτικό σήμα σε ηλεκτρικό. Η μετατροπή των φωτονίων σε ηλεκτρόνια ονομάζεται φώραση. Οπτικοί δέκτες Οι οπτικοί δέκτες μετατρέπουν το οπτικό σήμα σε ηλεκτρικό. Η μετατροπή των φωτονίων σε ηλεκτρόνια ονομάζεται φώραση. Ένας αποδοτικός οπτικός δέκτης πρέπει να ικανοποιεί τις παρακάτω προϋποθέσεις:

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΝΔΟΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 3 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2009 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6) ΘΕΜΑ 1ο Α. Στις

Διαβάστε περισσότερα

Η μονάδα db χρησιμοποιείται για να εκφράσει λόγους (κλάσματα) ομοειδών μεγεθών, αντιστοιχεί δηλαδή σε καθαρούς αριθμούς.

Η μονάδα db χρησιμοποιείται για να εκφράσει λόγους (κλάσματα) ομοειδών μεγεθών, αντιστοιχεί δηλαδή σε καθαρούς αριθμούς. 0. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΣΤΑΘΜΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ 0.. Γενικά Στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα, η μέτρηση στάθμης σήματος περιλαμβάνει, ουσιαστικά, τη μέτρηση της ισχύος ή της τάσης (ρεύματος) ενός σήματος σε διάφορα «κρίσιμα»

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ 05 2 0 ΘΕΡΙΝΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ ο Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις -4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση..

Διαβάστε περισσότερα

10η Ενότητα: Το υποσύστημα "αίσθησης"

10η Ενότητα: Το υποσύστημα αίσθησης 10η Ενότητα: Το υποσύστημα "αίσθησης" απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά μεγέθη γενική δομή και συγκρότηση ΤΕΙ Πειραιά Καθηγητής Γ. Χαμηλοθώρης ΜΗΧΑΤΡΟΝΙΚΗ ISL I nt el l i gent Syst ems Lab 1 Το υποσύστημα

Διαβάστε περισσότερα

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης Μοριακή Φασματοσκοπία I Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης 2 Τι μελετά η μοριακή φασματοσκοπία; Η μοριακή φασματοσκοπία μελετά την αλληλεπίδραση των μορίων με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Από τη μελέτη

Διαβάστε περισσότερα

Λαμπτήρες Μαγνητικής Επαγωγής

Λαμπτήρες Μαγνητικής Επαγωγής Φωτισμός οδοποιίας, πάρκων, πλατειών ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ-ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΦΩΤΙΣΤΙΚΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΕΠΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ LED Λαμπτήρες Μαγνητικής Επαγωγής Light Emitting Diodes LED Αρχή λειτουργίας

Διαβάστε περισσότερα

Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ

Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΑΣΚΗΣΗ 1 Άτομα αερίου υδρογόνου που βρίσκονται στη θεμελιώδη κατάσταση (n = 1), διεγείρονται με κρούση από δέσμη ηλεκτρονίων που έχουν επιταχυνθεί από διαφορά δυναμικού

Διαβάστε περισσότερα

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής Αγωγοί- μονωτές- ημιαγωγοί Μέταλλα: Μία ζώνη μερικώς γεμάτη ή μία ζώνη επικαλύπτει την άλλη Τα ηλεκτρόνια μπορούν

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 0 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης ΘΕΜΑ A ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 0 Παρασκευή, 0 Μαΐου 0 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ Στις ερωτήσεις Α -Α να γράψετε στο τετράδιό σας τον

Διαβάστε περισσότερα

Bασική διάταξη τηλεπικοινωνιακού συστήµατος οπτικών ινών

Bασική διάταξη τηλεπικοινωνιακού συστήµατος οπτικών ινών ΕΙ ΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ - διαφάνεια 1 - Bασική διάταξη τηλεπικοινωνιακού συστήµατος οπτικών ινών ιαµορφωτής Ηλεκτρικό Σήµα Ποµπός Οπτικό Σήµα Οπτική Ίνα διαµορφωτής: διαµορφώνει τη φέρουσα συχνότητα

Διαβάστε περισσότερα

Η Φύση του Φωτός. Τα Β Θεματα της τράπεζας θεμάτων

Η Φύση του Φωτός. Τα Β Θεματα της τράπεζας θεμάτων Η Φύση του Φωτός Τα Β Θεματα της τράπεζας θεμάτων Η ΦΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ Θέμα Β _70 Β. Μονοχρωματική ακτίνα πράσινου φωτός διαδίδεται αρχικά στον αέρα. Στη πορεία της δέσμης έχουμε τοποθετήσει στη σειρά τρία

Διαβάστε περισσότερα

Κυματική οπτική. Συμβολή Περίθλαση Πόλωση

Κυματική οπτική. Συμβολή Περίθλαση Πόλωση Κυματική οπτική Η κυματική οπτική ασχολείται με τη μελέτη φαινομένων τα οποία δεν μπορούμε να εξηγήσουμε επαρκώς με τις αρχές της γεωμετρικής οπτικής. Στα φαινόμενα αυτά περιλαμβάνονται τα εξής: Συμβολή

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗ 1: Ένα οπτικό φράγμα με δυο σχισμές που απέχουν μεταξύ τους απόσταση =0.0 mm είναι τοποθετημένο σε απόσταση =1,0 m από μια οθόνη. Το οπτικό φράγμα με τις δυο σχισμές φωτίζεται

Διαβάστε περισσότερα

ΜΟΡΙΑΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ

ΜΟΡΙΑΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΜΟΡΙΑΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ Ενότητα 11 Laser Δημήτρης Κονταρίδης Αναπληρωτής Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών Ενδεικτική βιβλιογραφία 1. ATKINS, ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ P.W. Atkins, J. De Paula (Atkins

Διαβάστε περισσότερα

ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ. Αλληλεπίδραση ιοντίζουσας ακτινοβολίας και ύλης.

ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ. Αλληλεπίδραση ιοντίζουσας ακτινοβολίας και ύλης. ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ Αλληλεπίδραση ιοντίζουσας ακτινοβολίας και ύλης http://eclass.uoa.gr/courses/md73/ Ε. Παντελής Επικ. Καθηγητής, Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής, Ιατρική Σχολή Αθηνών. Εργαστήριο προσομοίωσης 10-746

Διαβάστε περισσότερα

ίκτυα Υπολογιστών και Επικοινωνία ίκτυα Υπολογιστών & Επικοινωνία ΙΑΛΕΞΗ 8 Η Παντάνο Ρόκου Φράνκα 1 ιάλεξη 8: Το Φυσικό Επίπεδο

ίκτυα Υπολογιστών και Επικοινωνία ίκτυα Υπολογιστών & Επικοινωνία ΙΑΛΕΞΗ 8 Η Παντάνο Ρόκου Φράνκα 1 ιάλεξη 8: Το Φυσικό Επίπεδο ίκτυα Υπολογιστών & Επικοινωνία ΙΑΛΕΞΗ 8 Η ιδάσκουσα: Παντάνο Ρόκου Φράνκα Παντάνο Ρόκου Φράνκα 1 ιάλεξη 8 η : Το Φυσικό Επίπεδο Το Φυσικό Επίπεδο ιάδοση Σήµατος Ηλεκτροµαγνητικά Κύµατα Οπτικές Ίνες Γραµµές

Διαβάστε περισσότερα

6.10 Ηλεκτροµαγνητικά Κύµατα

6.10 Ηλεκτροµαγνητικά Κύµατα Πρόταση Μελέτης Λύσε απο τον Α τόµο των Γ. Μαθιουδάκη & Γ.Παναγιωτακόπουλου τις ακόλουθες ασκήσεις : 11.1-11.36, 11.46-11.50, 11.52-11.59, 11.61, 11.63, 11.64, 1.66-11.69, 11.71, 11.72, 11.75-11.79, 11.81

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 20 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 20 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Θέµα Α ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 0 ΜΑΪΟΥ 013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Στις ερωτήσεις Α1-Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη φράση, η οποία

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΟΠΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ AΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΟΠΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ AΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΟΠΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ AΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ [1] ΘΕΩΡΙΑ Σύμφωνα με τη κβαντομηχανική, τα άτομα απορροφούν ηλεκτρομαγνητική ενέργεια με διακριτό τρόπο, με «κβάντο» ενέργειας την ενέργεια hv ενός φωτονίου,

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Διάλεξη 1: Ημιαγωγοί Δίοδος pn Δρ. Δ. ΛΑΜΠΑΚΗΣ 1 Ταλαντωτές. Πολυδονητές. Γεννήτριες συναρτήσεων. PLL. Πολλαπλασιαστές. Κυκλώματα μετατροπής και επεξεργασίας σημάτων. Εφαρμογές με

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ (SPECTROMETRIC TECHNIQUES)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ (SPECTROMETRIC TECHNIQUES) ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ (SPECTROMETRIC TECHNIQUES) ΑΘΗΝΑ, ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2014 ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ Στηρίζονται στις αλληλεπιδράσεις της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με την ύλη. Φασματομετρία=

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ 1.. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές (Σ) και ποιες λανθασμένες (Λ); α. Στη διάθλαση όταν το φως διέρχεται από ένα οπτικά πυκνότερο υλικό σε ένα οπτικά αραιότερο

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜAΤΩΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟ GUNN

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜAΤΩΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟ GUNN ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜAΤΩΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟ GUNN Το φαινόμενο Gunn, ή το φαινόμενο των μεταφερόμενων ηλεκτρονίων, που ανακαλύφθηκε από τον Gunn το 1963 δηλώνει ότι όταν μια μικρή τάση DC εφαρμόζεται κατά μήκος του

Διαβάστε περισσότερα

EΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΟΛΙΚΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ

EΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΟΛΙΚΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ http://wwwstudy4examsgr/ ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ 4. ΕΙ ΙΚΕΣ ΙΟ ΟΙ. ίοδος zener. Χαρακτηριστική καµπύλη διόδου zener. Χαρακτηριστική καµπύλη διόδου Zener

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ 4. ΕΙ ΙΚΕΣ ΙΟ ΟΙ. ίοδος zener. Χαρακτηριστική καµπύλη διόδου zener. Χαρακτηριστική καµπύλη διόδου Zener 4. Ειδικές ίοδοι - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 4. ΕΙ ΙΚΕΣ ΙΟ ΟΙ ίοδος zener Χαρακτηριστική καµπύλη διόδου zener Τάση Zener ( 100-400 V για µια απλή δίοδο) -V Άνοδος Ι -Ι Κάθοδος V Τάση zener V Z I Ζ 0,7V

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗΣ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑΣ Γραφείο 211 Επίκουρος Καθηγητής: Δ. Τσιπλακίδης Τηλ.: 2310 997766 e mail: dtsiplak@chem.auth.gr url:

Διαβάστε περισσότερα

Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝ ΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Ένα σύστημα ηλεκτρονικής επικοινωνίας αποτελείται από τον πομπό, το δίαυλο (κανάλι) μετάδοσης και

Διαβάστε περισσότερα

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝ. ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο.

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝ. ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο. ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝ. ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο. Στις ερωτήσεις 1-5 επιλέξτε την πρόταση που είναι σωστή. 1) Το ηλεκτρόνιο στο άτοµο του υδρογόνου, το οποίο βρίσκεται στη θεµελιώδη κατάσταση: i)

Διαβάστε περισσότερα

Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s.

Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s. Κεφάλαιο 1 Το Φως Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s. Το φως διαδίδεται στο κενό με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s. 3 Η ταχύτητα του φωτός μικραίνει, όταν το φως

Διαβάστε περισσότερα

Φωτοδίοδος. 1.Σκοπός της άσκησης. 2.Θεωρητικό μέρος

Φωτοδίοδος. 1.Σκοπός της άσκησης. 2.Θεωρητικό μέρος Φωτοδίοδος 1.Σκοπός της άσκησης Ο σκοπός της άσκησης είναι να μελετήσουμε την συμπεριφορά μιας φωτιζόμενης επαφής p-n (φωτοδίοδος) όταν αυτή είναι ορθά και ανάστροφα πολωμένη και να χαράξουμε την χαρακτηριστική

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΛΩΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ. H γραφική αναπαράσταση ενός κύματος φωτός δίνεται στο Σχήμα 1(α) που ακολουθεί: ΣΧΗΜΑ 1

ΠΟΛΩΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ. H γραφική αναπαράσταση ενός κύματος φωτός δίνεται στο Σχήμα 1(α) που ακολουθεί: ΣΧΗΜΑ 1 ΠΟΛΩΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ 1. ΟΡΙΣΜΟΙ Το φως είναι ένα σύνθετο κύμα. Με εξαίρεση την ακτινοβολία LASER, τα κύματα φωτός δεν είναι επίπεδα κύματα. Κάθε κύμα φωτός είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα στο οποίο τα διανύσματα

Διαβάστε περισσότερα

ΦΩΤΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

ΦΩΤΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ EΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Η/Υ ΦΩΤΟΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Διασπορά Ι Ηρακλής Αβραμόπουλος Photonics Communications Research Laboratory Διάρθρωση μαθήματος

Διαβάστε περισσότερα

Ακτίνες Χ (Roentgen) Κ.-Α. Θ. Θωμά

Ακτίνες Χ (Roentgen) Κ.-Α. Θ. Θωμά Ακτίνες Χ (Roentgen) Είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα με μήκος κύματος μεταξύ 10 nm και 0.01 nm, δηλαδή περίπου 10 4 φορές μικρότερο από το μήκος κύματος της ορατής ακτινοβολίας. ( Φάσμα ηλεκτρομαγνητικής

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Φασματοφωτομετρία

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Φασματοφωτομετρία 1 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Φασματοφωτομετρία Ιωάννης Πούλιος Αθανάσιος Κούρας Ευαγγελία Μανώλη ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ 54124

Διαβάστε περισσότερα

ETY-202. Εκπομπή και απορρόφηση ακτινοβολίας ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 12. ΎΛΗ & ΦΩΣ. Στέλιος Τζωρτζάκης 21/12/2012

ETY-202. Εκπομπή και απορρόφηση ακτινοβολίας ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 12. ΎΛΗ & ΦΩΣ. Στέλιος Τζωρτζάκης 21/12/2012 stzortz@iesl.forth.gr 1396; office Δ013 ΙΤΕ 2 Εκπομπή και απορρόφηση ακτινοβολίας ΎΛΗ & ΦΩΣ 12. ΎΛΗ & ΦΩΣ Στέλιος Τζωρτζάκης 1 3 4 Ηλεκτρομαγνητικά πεδία Απορρόφηση είναι Σε αυτή τη διαδικασία το ηλεκτρόνιο

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ 1. ΓΕΝΙΚΑ Τα ηλιακά στοιχεία χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή του φωτός (που αποτελεί μία μορφή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας) σε ηλεκτρική ενέργεια. Κατασκευάζονται από

Διαβάστε περισσότερα

7 σειρά ασκήσεων. Για την επίλυση των προβλημάτων να θεωρηθούν γνωστά: σταθερά του Planck 6,63 10-34 J s, ταχύτητα του φωτός στον αέρα 3 10 8 m/s

7 σειρά ασκήσεων. Για την επίλυση των προβλημάτων να θεωρηθούν γνωστά: σταθερά του Planck 6,63 10-34 J s, ταχύτητα του φωτός στον αέρα 3 10 8 m/s η 7 σειρά ασκήσεων Για την επίλυση των προβλημάτων να θεωρηθούν γνωστά: σταθερά του Planck 6,63 10-34 J s, ταχύτητα του φωτός στον αέρα 3 10 8 m/s 1. Εξηγήστε γιατί, όταν φως διαπερνά μία διαχωριστική

Διαβάστε περισσότερα

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

ηλεκτρικό ρεύμα ampere Ηλεκτρικό ρεύμα Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ο ρυθμός με τον οποίο διέρχεται ηλεκτρικό φορτίο από μια περιοχή του χώρου. Η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού ρεύματος στο σύστημα SI είναι το ampere (A). 1 A =

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο: ΜΗΧΑΝΙΚΑ- ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο: ΜΗΧΑΝΙΚΑ- ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ. ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ http://www.study4exams.gr/ ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ

Διαβάστε περισσότερα

Το πλάτος της ταλάντωσης του σημείου Σ, μετά τη συμβολή των δυο. α. 0 β. Α γ. 2Α δ. Μονάδες 5

Το πλάτος της ταλάντωσης του σημείου Σ, μετά τη συμβολή των δυο. α. 0 β. Α γ. 2Α δ. Μονάδες 5 ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: Α (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 04-01-2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ Μ-ΑΓΙΑΝΝΙΩΤΑΚΗ ΑΝ-ΠΟΥΛΗ Κ ΘΕΜΑ Α Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς

Διαβάστε περισσότερα

γ ρ α π τ ή ε ξ έ τ α σ η σ τ ο μ ά θ η μ α Φ Υ Σ Ι Κ Η Γ Ε Ν Ι Κ Η Σ Π Α Ι Δ Ε Ι Α Σ B Λ Υ Κ Ε Ι Ο Υ

γ ρ α π τ ή ε ξ έ τ α σ η σ τ ο μ ά θ η μ α Φ Υ Σ Ι Κ Η Γ Ε Ν Ι Κ Η Σ Π Α Ι Δ Ε Ι Α Σ B Λ Υ Κ Ε Ι Ο Υ η εξεταστική περίοδος από 9//5 έως 9//5 γ ρ α π τ ή ε ξ έ τ α σ η σ τ ο μ ά θ η μ α Φ Υ Σ Ι Κ Η Γ Ε Ν Ι Κ Η Σ Π Α Ι Δ Ε Ι Α Σ B Λ Υ Κ Ε Ι Ο Υ Τάξη: Β Λυκείου Τμήμα: Βαθμός: Ονοματεπώνυμο: Καθηγητής: Θ

Διαβάστε περισσότερα

Light Amplification by Stimulated Emission

Light Amplification by Stimulated Emission Light Amplification by Stimulated Emission Ο όρος λέιζερ προέρχεται από το αγγλικό ακρωνύμιο Laser: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) που αποδίδεται στα ελληνικά ως ενίσχυση φωτός

Διαβάστε περισσότερα

ΟΠΤΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΙΚΤΥΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΣΤΟΥΣ ΟΠΤΙΚΟΥΣ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΚΑΙ ΣΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ

ΟΠΤΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΙΚΤΥΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΣΤΟΥΣ ΟΠΤΙΚΟΥΣ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΚΑΙ ΣΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟ ΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΠΤΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: ΟΠΤΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΑ ΙΚΤΥΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΣΤΟΥΣ ΟΠΤΙΚΟΥΣ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ

Διαβάστε περισσότερα

Αρχές φωτοβολταϊκών διατάξεων

Αρχές φωτοβολταϊκών διατάξεων Τι είναι ένα ηλιακό κύτταρο Αρχές φωτοβολταϊκών διατάξεων Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων dpapageo@cc.uoi.gr http://pc164.materials.uoi.gr/dpapageo Επαφή pn +,

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΚΑΙ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 30 ΜΑΪΟΥ 2014 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ:

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 27 ΜΑΪΟΥ 2005 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 27 ΜΑΪΟΥ 2005 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6) ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 27 ΜΑΪΟΥ 2005 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6) ΘΕΜΑ 1 ο Στις ημιτελείς προτάσεις 1.1

Διαβάστε περισσότερα

Περιεχόμενο της άσκησης

Περιεχόμενο της άσκησης Προαπαιτούμενες γνώσεις Επαφή p- Στάθμη Fermi Χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης Ορθή και ανάστροφη πόλωση Περιεχόμενο της άσκησης Οι επαφές p- παρουσιάζουν σημαντικό ενδιαφέρον επειδή βρίσκουν εφαρμογή στη

Διαβάστε περισσότερα

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών και Μετάδοσης Δρ. Δημήτριος Ευσταθίου Επίκουρος Καθηγητής & Δρ. Στυλιανός Π. Τσίτσος Επίκουρος Καθηγητής

Διαβάστε περισσότερα

Α1. Πράσινο και κίτρινο φως προσπίπτουν ταυτόχρονα και µε την ίδια γωνία πρόσπτωσης σε γυάλινο πρίσµα. Ποιά από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή:

Α1. Πράσινο και κίτρινο φως προσπίπτουν ταυτόχρονα και µε την ίδια γωνία πρόσπτωσης σε γυάλινο πρίσµα. Ποιά από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή: 54 Χρόνια ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΣΑΒΒΑΪΔΗ-ΜΑΝΩΛΑΡΑΚΗ ΠΑΓΚΡΑΤΙ : Φιλολάου & Εκφαντίδου 26 : Τηλ.: 2107601470 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 2014 ΘΕΜΑ Α Α1. Πράσινο και κίτρινο φως

Διαβάστε περισσότερα

ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΝΕΣ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ:ΝΙΚΟΛΑΣ ΚΙΜΠΙΖΗΣ ΝΙΚΟΛΑΣ ΠΑΞΙΝΟΣ

ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΝΕΣ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ:ΝΙΚΟΛΑΣ ΚΙΜΠΙΖΗΣ ΝΙΚΟΛΑΣ ΠΑΞΙΝΟΣ ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΝΕΣ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ:ΝΙΚΟΛΑΣ ΚΙΜΠΙΖΗΣ ΝΙΚΟΛΑΣ ΠΑΞΙΝΟΣ ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΟΠΤΙΚΕΣ ΙΝΕΣ Τι είναι οι οπτικές ίνες λοιπόν; Οι οπτικές ίνες, είναι πολύ λεπτά νήματα από πλαστικό ή γυαλί, όπου

Διαβάστε περισσότερα

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Β ΦΑΣΗ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Β ΦΑΣΗ ΤΑΞΗ: ΜΑΘΗΜΑ: Β ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ / ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Ηµεροµηνία: Κυριακή 3 Μαΐου 015 ιάρκεια Εξέτασης: ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ A Στις ηµιτελείς προτάσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΚΑΙ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 0 ΜΑΪΟΥ 013 - ΕΞΕΤΑΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΠΕΝΤΕ

Διαβάστε περισσότερα

1 Ο ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ - ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

1 Ο ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ - ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Ο ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ - ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Στις ημιτελείς προτάσεις - 4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση, η οποία τη συμπληρώνει σωστά

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α. Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α. Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ Εργαστήριο ΑΠΕ I Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ Ηλιακή Ενέργεια ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 2 Αλληλεπίδραση

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΣΥΝΕΧΩΝ ΦΑΣΜΑΤΩΝ ΕΚΠΟΜΠΗΣ & ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΣΤΕΡΕΟΥ

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΣΥΝΕΧΩΝ ΦΑΣΜΑΤΩΝ ΕΚΠΟΜΠΗΣ & ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΣΤΕΡΕΟΥ 1 ο ΕΚΦΕ (Ν. ΣΜΥΡΝΗΣ) Δ Δ/ΝΣΗΣ Δ. Ε. ΑΘΗΝΑΣ 1 ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΣΥΝΕΧΩΝ ΦΑΣΜΑΤΩΝ ΕΚΠΟΜΠΗΣ & ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΣΤΕΡΕΟΥ Α. ΣΤΟΧΟΙ Η παραγωγή λευκού φωτός με τη χρήση λαμπτήρα πυράκτωσης. Η χρήση πηγών φωτός διαφορετικής

Διαβάστε περισσότερα

β) Για ένα μέσο, όπου το Η/Μ κύμα έχει ταχύτητα υ

β) Για ένα μέσο, όπου το Η/Μ κύμα έχει ταχύτητα υ Ασκ. 5 (σελ 354) Το πλάτος του μαγνητικού πεδίου ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος ειναι 5.4 * 10 7 Τ. Υπολογίστε το πλάτος του ηλεκτρικού πεδίου, αν το κύμα διαδίδεται (a) στο κενό και (b) σε ένα μέσο στο

Διαβάστε περισσότερα

ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 5 Απρίλη 2015 Φως - Ατοµικά Φαινόµενα - Ακτίνες Χ

ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 5 Απρίλη 2015 Φως - Ατοµικά Φαινόµενα - Ακτίνες Χ ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 5 Απρίλη 2015 Φως - Ατοµικά Φαινόµενα - Ακτίνες Χ Σύνολο Σελίδων: έξι (6) - ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο: Θέµα Α Στις ηµιτελείς προτάσεις

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. Σκοπός Το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι μία διάταξη ημιαγωγών η οποία μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια που προσπίπτει σε αυτήν σε ηλεκτρική.. Όταν αυτή φωτιστεί με φωτόνια κατάλληλης συχνότητας

Διαβάστε περισσότερα

γ) Να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις απομάκρυνσης - χρόνου, για τα σημεία Α, Β και Γ, τα οποία απέχουν από το ελεύθερο άκρο αντίστοιχα,,

γ) Να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις απομάκρυνσης - χρόνου, για τα σημεία Α, Β και Γ, τα οποία απέχουν από το ελεύθερο άκρο αντίστοιχα,, 1. Κατά μήκος μιας ελαστικής χορδής μεγάλου μήκους που το ένα άκρο της είναι ακλόνητα στερεωμένο, διαδίδονται δύο κύματα, των οποίων οι εξισώσεις είναι αντίστοιχα: και, όπου και είναι μετρημένα σε και

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β και Γ ΛΥΚΕΙΟΥ.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β και Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β και Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ : ΤΟ ΦΩΣ,( ΚΕΦ. Γ ΛΥΚΕΙΟΥ και ΚΕΦ.3 Β ΛΥΚΕΙΟΥ) ΘΕΜΑ Α Να επιλέξετε την σωστή πρόταση χωρίς να δικαιολογήσετε την απάντηση σας.. Οι Huygens

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ - ΘΕΩΡΙΑ - ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ - ΘΕΩΡΙΑ - ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ - ΘΕΩΡΙΑ - ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ 1 2 Ισχύς που «καταναλώνει» μια ηλεκτρική_συσκευή Pηλ = V. I Ισχύς που Προσφέρεται σε αντιστάτη Χαρακτηριστικά κανονικής λειτουργίας ηλεκτρικής συσκευής Περιοδική

Διαβάστε περισσότερα

10. Το ορατό φως έχει μήκη κύματος στο κενό που κυμαίνονται περίπου από: α nm β. 400nm - 600nm γ. 400nm - 700nm δ. 700nm nm.

10. Το ορατό φως έχει μήκη κύματος στο κενό που κυμαίνονται περίπου από: α nm β. 400nm - 600nm γ. 400nm - 700nm δ. 700nm nm. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΤΟ ΦΩΣ ΓΡΗΓΟΡΗ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΘΕΩΡΙΑ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Με τον όρο ότι το φως έχει διπλή φύση εννοούμε ότι: α. είναι εγκάρσιο κύμα. β. αποτελείται από μικρά σωματίδια. γ. συμπεριφέρεται σαν κύμα και σαν

Διαβάστε περισσότερα

Μέτρηση μήκους κύματος μονοχρωματικής ακτινοβολίας

Μέτρηση μήκους κύματος μονοχρωματικής ακτινοβολίας Μέτρηση μήκους κύματος μονοχρωματικής ακτινοβολίας Όταν φωτεινή δέσμη φωτός συναντά στην πορεία του εμπόδια ή περνάει από λεπτές σχισμές υφίσταται περίθλαση, φτάνει δηλαδή σε σημεία που δεν προβλέπονται

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 13 LASER. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Ενίσχυση Φωτός με Επαγόμενη Εκπομπή Ακτινοβολίας

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 13 LASER. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Ενίσχυση Φωτός με Επαγόμενη Εκπομπή Ακτινοβολίας ΚΕΦΑΛΑΙΟ 13 Μαρία Κατσικίνη katsiki@auth.gr users.auth.gr/~katsiki Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Ενίσχυση Φωτός με Επαγόμενη Εκπομπή Ακτινοβολίας wikipedia Το πρώτο κατασκευάστηκε

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 15/9/2013 ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΚΑΙ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 0 ΜΑΪΟΥ 204 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ:

Διαβάστε περισσότερα

Χαρακτηρισμός και μοντέλα τρανζίστορ λεπτών υμενίων βιομηχανικής παραγωγής: Τεχνολογία μικροκρυσταλλικού πυριτίου χαμηλής θερμοκρασίας

Χαρακτηρισμός και μοντέλα τρανζίστορ λεπτών υμενίων βιομηχανικής παραγωγής: Τεχνολογία μικροκρυσταλλικού πυριτίου χαμηλής θερμοκρασίας Χαρακτηρισμός και μοντέλα τρανζίστορ λεπτών υμενίων βιομηχανικής παραγωγής: Τεχνολογία μικροκρυσταλλικού πυριτίου χαμηλής θερμοκρασίας Υποψήφιος Διδάκτορας: Α. Χατζόπουλος Περίληψη Οι τελευταίες εξελίξεις

Διαβάστε περισσότερα

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014 ΤΑΞΗ: ΜΑΘΗΜΑ: Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ / ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΘΕΜΑ Α Ηµεροµηνία: Κυριακή 13 Απριλίου 2014 ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ 1. ύο µονοχρωµατικές ακτινοβολίες Α και Β µε µήκη κύµατος στο κενό

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2 ΘΕΜΑ 3

Φυσική ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2 ΘΕΜΑ 3 Φυσική ΘΕΜΑ 1 1) Υπάρχουν δύο διαφορετικά είδη φορτίου που ονομάστηκαν θετικό και αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο αντίστοιχα. Τα σώματα που έχουν θετικό φορτίο λέμε ότι είναι θετικά φορτισμένα (π.χ. μια γυάλινη

Διαβάστε περισσότερα