Гетероструктури на основі твердих розчинів А3В5 для волоконно-оптичних систем передачі інформації

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorВоронько, Андрій Олександрович
dc.date.accessioned2021-09-20T07:22:47Z
dc.date.available2021-09-20T07:22:47Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractenThe dissertation work is devoted to development of scientific and practical bases of creation and research of instrumental heteroepitaxial structures on the basis of solid solutions of A3B5 and development on their basis of optoelectronic modules for fiber-optic data transmission systems (FODTS). In the work, by high-resolution X-ray diffraction (HRXRD), the parameters (perfection of the crystal lattice, the thickness of the epitaxial layers, the homogeneity of the composition in the plane and depth etc.) of instrumental heterostructures based on solid solutions A3B5, including laser structures ), which were obtained by methods of liquidphase epitaxy(LPE) and metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). A comparative analysis of the application of these two technologies to obtain heteroepitaxial structures where performed. According to the results of the research, the optimal parameters of the technological process were determined: growth temperature, supersaturation; composition of the liquid phase of liquid-phase epitaxy, etc. One of the important tasks in the development of fiber-optic modules FODTS is the optical matching of optoelectronic elements : light-emitting diode, laser diodes, photodiodes with optical fiber. Increasing the coupling light efficiency in to the optical fiber is one of the main tasks in the development of optoelectronic modules FODTS, as in the future it determines the efficiency of electron-optical conversion, which in turn reduces the operating currents of the semiconductor emitter and increases the service life of the module as a whole. In turn, for the receiving module, the optimal optical matching with the optical fiber allows to reduce the level of the reflected optical signal and increase the dynamic range of the fiberoptic path as a whole. To solve this problem, a method and hardware and software for the process of optical matching between active optoelectronic components (LD, LED, PD) and optical fiber with minimal losses were developed. To ensure accurate positioning of the optical fiber, an optical coordinator based on the original position-sensitive matrix was developed with such a topology of interconnections of photosensitive elements that allows to obtain a larger width of the tracking system and high steepness of direction finding characteristics. When designing micro- and optoelectronic equipment, one of the most important problems is to ensure the optimal thermal regime of semiconductor elements, as increasing the temperature of the p-n junction of the semiconductor crystal leads to a significant reduction in the reliability of its operation. For semiconductor optoelectronic emitters, an increase in temperature leads to a decrease in radiation power and acceleration of degradation processes. In addition, spectral channel compression is widely used in fiberoptic communication systems. This requires high accuracy of stabilization of the wavelength of optical radiation, which, in turn, depends on the temperature of the p-n junction. To solve this problem, a new device for cooling and thermal stabilization of semiconductor devices with increased accuracy and speed of the thermal stabilization system of the semiconductor crystal, and due to this - expanding the functionality of the semiconductor device and increased reliability of such device during the work. An avalanche MDS photodetector was developed, in which the injection of hot carriers into the dielectric was eliminated and the internal stabilization of the avalanche multiplication factor was realized. Depending on the functional purpose, a whole line of transceiver modules for transmission speeds 155-1250 Mbit / s has been developed, the possibility of increasing the transmission speed to 10 Gbit / s has been shown. It is very important to solve the problem of measuring the parameters of optoelectronic modules both at the stage of their production and in the process of setting up and operating the optoelectronic path. Based on theoretical and experimental studies of LD, PD, LED parameters for information transmission systems, methods and software and hardware have been developed for comprehensive measurement of parameters, both individual optoelectronic components and receiving, transmitting modules FODTS as a whole. During the adjustment and operation of fiber-optic digital information transmission systems it is necessary to control the parameters of optical circuits and signals in the communication line, as well as the modes of operation of active optical components. One of the segments of this task is to create a relatively simple measuring equipment of a new generation, characterized by manufacturability and improved performance. The developed and manufactured set of devices allows to measure the following characteristics and parameters of the fiber-optic path: attenuation of optical signals in single-mode and multimode optical fiber at the used wavelengths; transient characteristics of optical signals; stability of optical parameters of transmitting laser modules in time and under the influence of external factors; measurement and control of operational parameters of optical regenerators.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена разработке научных и практических основ создания и исследования приборных гетероэпитаксиальных структур на основе твердых растворов А3В5 и разработке на их основе оптоэлектронных модулей волоконнооптических систем передачи информации. В работе методом высокоразрешающей рентгеновской дифрактометрии, определены параметры приборных гетероструктур на основе твердых растворов А3В5(совершенство кристаллической решетки, толщины эпитаксиальных слоев, однородность состава по плоскости), включая лазерные структуры и сверхрешетки, полученные методом жидкофазной и газофазной эпитаксии. Разработана методика и аппаратно-программное обеспечение процесса оптического согласования между активными оптоэлектронными компонентами (ЛД, СВД, ФД) и оптическим волокном с минимальными потерями. Для обеспечения точного позиционирования оптического волокна был разработан оптический координатор на базе оригинальной позиционно-чувствительной матрицы. В зависимости от функционального назначения была разработана целая линейка приемо-передающих модулей и трансиверов для скоростей передачи: 155- 1250Мбит / c, 10Гбіт/c.uk
dc.description.abstractukДисертаційна робота спрямована на розроблення наукових та практичних засад створення і дослідження приладових гетероепітаксійних структур на основі твердих розчинів А3В5 та розробку на їх основі оптоелектронних модулів волоконнооптичних систем передачі інформації. У роботі, методом високороздільної рентгенівської дифрактометрії, визначені параметри приладових гетероструктур на основі твердих розчинів А3В5 (досконалість кристалічної гратки, товщини епітаксійних шарів, однорідність складу по площині ), включаючи лазерні структури і надгратки, отримані методами рідиннофазної та газофазної епітаксіями. Розроблено методику та апаратно-програмне забезпечення процесу оптичного узгодження між активними оптоелектронними компонентами (лазерний діод, світлодіод, фотодіод) та оптичним волокном з мінімальними втратами. Для забезпечення точного позиціювання оптичного волокна був розроблений оптичний координатор на базі оригінальної позиційно-чутливої матриці. В залежності від функціонального призначення була розроблена ціла лінійка приймально-передавальних модулів для швидкостей передачі:155-1250Мбіт/c, 10Гбіт/c.uk
dc.format.page22 с.uk
dc.identifier.citationВоронько, А. О. Гетероструктури на основі твердих розчинів А3В5 для волоконно-оптичних систем передачі інформації : автореф. дис. … канд. техн. наук. : 05.27.01 - твердотільна електроніка / Воронько Андрій Олександрович. – Київ, 2021. – 22 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/43839
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectгетероепітаксійна структураuk
dc.subjectрідиннофазна епітаксіяuk
dc.subjectволоконно-оптична система передачі інформаціїuk
dc.subjectгазофазна епітаксіяuk
dc.subjectлазерний діодuk
dc.subjectматриця фоточутливих елементівuk
dc.subjectоптичне волокноuk
dc.subjectheterostructureuk
dc.subjectliquid-phase epitaxyuk
dc.subjectfiber-optic data transmission systemuk
dc.subjectmetal organic chemical vapor depositionuk
dc.subjectlaser diodeuk
dc.subjectphotodiodeuk
dc.subjectmatrix of photosensitive elementsuk
dc.subjectoptic fiberuk
dc.subjectгетероэпитаксиальная структураuk
dc.subjectжидкофазная эпитаксияuk
dc.subjectволоконно-оптическая система передачи информацииuk
dc.subjectгазофазная эпитаксияuk
dc.subjectлазерный диодuk
dc.subjectфотодиодuk
dc.subjectматрица фоточувствительных элементовuk
dc.subjectоптическое волокноuk
dc.subject.udc621.382uk
dc.titleГетероструктури на основі твердих розчинів А3В5 для волоконно-оптичних систем передачі інформаціїuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Voronko_aref.pdf
Розмір:
1.53 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (МЕ)
Автореферати (вільний доступ)