Nederlands
Menu

Siliciumfotonica

Wat is een juiste reden waarom voor optische verbindingen over relatief korte afstanden binnen datacenters vaak golflengten rond 1,31 µm (O-band) worden gebruikt?

  1. AHet vezelverlies is het kleinst van alle golflengten, zodat licht zonder versterker duizenden km ver komt
  2. BDe chromatische dispersie van standaard singlemodevezel is vrijwel nul, zodat de golfvorm van snelle signalen weinig vervormt
  3. CHet licht heeft dezelfde energie als de bandgap van silicium, zodat silicium direct als fotodetector kan worden gebruikt
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. De chromatische dispersie van standaard singlemodevezel is vrijwel nul, zodat de golfvorm van snelle signalen weinig vervormt

Chromatische dispersie is het verschijnsel waarbij lichtpulsen verbreden doordat de voortplantingssnelheid in de vezel per golflengte licht verschilt. In standaard singlemodevezel is de dispersie rond 1,31 µm vrijwel nul, zodat snelle signalen zonder dispersiecompensatie gemakkelijk over enkele km tot circa 10 km kunnen worden verzonden; daarom wordt deze band in veel optische transceivers voor datacenters gebruikt. Het verlies is het kleinst rond 1,55 µm (circa 0,2 dB/km); bij 1,31 µm is het met circa 0,3–0,35 dB/km iets groter. De fotonenergie van 1,31 µm bedraagt circa 0,95 eV en wordt door silicium niet geabsorbeerd.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Siliciumfotonica

  1. Welke combinatie van de fotonenergie van licht met een golflengte van 1,55 µm en het gedrag ervan in een siliciumgolfgeleider is juist (E [eV] ≈ 1,24 / λ [µm])?
  2. Wat is een juist kenmerk van een structuur waarin een siliciumgolfgeleider (brekingsindex circa 3,5) wordt omgeven door oxide (SiO2, brekingsindex circa 1,45)?
  3. Welke waarde ligt het dichtst bij de kritische hoek voor totale reflectie (gemeten vanaf de normaal op het grensvlak) wanneer licht van silicium met brekingsindex 3,48 naar oxide met brekingsindex 1,45 gaat?
  4. Welke waarde ligt het dichtst bij het aandeel van het optische vermogen dat aan de uitgang overblijft wanneer licht 5 mm door een siliciumgolfgeleider met een propagatieverlies van 2 dB/cm gaat?
  5. Laserlicht met een uitgangsvermogen van +3 dBm bereikt de fotodetector na in totaal 10 dB verlies (koppeling met de vezel, golfgeleider, modulator enz.). Welke waarde ligt het dichtst bij het ontvangen vermogen?