CC BY
24
ИССЛЕДОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФОТОДИОДНЫХ СТРУКТУР СО ВСТРЕЧНО ВКЛЮЧЕННЫМИ ПЕРЕХОДАМИ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ИЗМЕРИТЕЛЯХ ЗАТУХАНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ
Ёдгорова Д.М., Гиясова Ф.А., Закиров Р.Г.
ИССЛЕДОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФОТОДИОДНЫХ СТРУКТУР СО ВСТРЕЧНО ВКЛЮЧЕННЫМИ ПЕРЕХОДАМИ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ИЗМЕРИТЕЛЯХ ЗАТУХАНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ
Ёдгорова Дилбар Мустафаевна, д-р техн. наук, профессор лаборатории «Приборостроение в области электроники, оптоэлектроники и фотоники», ФТИ НПО «Физика-Солнце» АН РУз, Узбекистан. E-mail: yodgorova@ uzsci.net
Гиясова Феруза Абдиазизовна, канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник лаборатории «Приборостроение в области электроники, оптоэлектроники и фотоники», ФТИ НПО «Физика-Солнце» АН РУз, Узбекистан. E-mail: [email protected]
Закиров Руслан Гильмуллаевич, инженер АиРЭО, авиапредприятие «Uzbekistan Airways Technics», Узбекистан. E-mail: [email protected]
Аннотация. В настоящей работе, на основе экспериментальных данных, приведены результаты исследования оптико-электрических характеристик двухбарьерных фотодиодных Ag—NGaAs—nGaInAs-Ag-структур, используемых в качестве приемников оптических сигналов, также приводятся их усилительные характеристики, а также рассмотрена возможность их применения в измерителях затухания оптической мощности.
Ключевые слова: оптический сигнал, фотодиод, фототранзистор, фоточувствительность, фотодиодная структура, метал-лополупроводниковый, двухбарьерный, мощность, гетеропереход, оптические характеристики
Качественный прием оптических сигналов возможен при условии высокой чувствительности приемников слабых оптических сигналов, что требует своего решения, так как используемые в настоящее время лавинные фотодиоды не могут работать без стабилизации рабочего режима, а в лавинном режиме в них увеличиваются шумовые токи [1]. В связи с этим для решения этой проблемы разработчики оптоэлектронных устройств стали обращаться к биполярным (п-р-п, р-п-р) и полевым транзисторам с управляющим р-п-переходом, обладающим внутренним усилением. Однако в биполярных фототранзисторах эффект накопления заряда в базе и сравнительно большие токи утечки 7,10-5 А/см2 ограничивают их использование при низких уровнях входного сигнала [2], так как полезный сигнал должен быть намного больше тока утечки. Кроме того, в них коэффициент усиления и фоточувствительность имеют противоречивый характер. Увеличение коэффициента усиления требует уменьшения толщины базы, а увеличение фоточувствительности достигается за счет увеличения толщины базы. Решение этого противоречия является проблематичным. То есть, биполярный фототранзистор может иметь большую фоточувствительность или высокий коэффициент усиления. Что касается структуры полевого фототранзистора, то он, имея высокий коэффициент усиления, также имеет некоторые ограничения по части повышения частотного диапазона. Здесь необходимо обратить внимание на то, что биполярный транзистор содержит две обратно (п-р-п) или прямо (р-п-р) включенные переходы (рис. 1, а), а полевой транзистор тоже в режиме отсечки канала, относительно рабочего напряжения, имеет два обратно включенных (п-р-п) перехода (рис. 1, б).
\
22
7У////УАУ,
1_\
Л
Рис. 1. Эквивалентные схемы биполярного (а) и полевого транзистора в режиме отсечки (б)
Авторы работы [3, 4], воспользовавшись этими свойствами полевого и биполярного транзисторов, разработали двух-трехбарьерные фотодиодные структуры с прямо и обратно включенными переходами, в которых один из полупроводниковых переходов заменен на металлополупро-водниковый переход. При этом в зависимости от режима включения поочередно металлополупроводниковый или полупроводниковый переходы выполняют роль затвора управляющего толщиной слоя объемного заряда, а интенсивность падающего света выполняет функцию напряжения затвора. В результате с помощью таких фотодиодов появляется возможность создания оптоэлектронных устройств для приема и передачи слабых оптических сигналов.
В настоящей работе приведены результаты исследования оптико-электрических характеристик двухбарьерной фотодиодной Ag—NGaAs—nGaInAs—Ag-структуры с изотипным гетеропереходом в качестве приемника оптических сигналов и произведена оценка его коэффициента фотоэлектрического усиления.
Принципиальная схема приема и передачи оптического сигнала на примере излучатель -приемник на основе светодиода АЛ107А и экспериментальной фотодиодной Ag—NGaAs—nGaInAs—Ag-структуры приведена на рис. 2. По паспортным данным рабочее напряжение светодиода лежит в интервале от 0,4 до 1,5 В. При этом его максимальная мощность излучения составляет Р = 6 мВт при длине волны Л = 0,95 мкм [5]. Технология изготовления и основные параметры двухбарьерной Ag—NGaAs—nGaInAs—Ag-структуры приведены в ранее опубликованной работе [4]. Оптико-электрические характеристики системы излучатель -приемник сняты с помощью схемы, приведенной на рис. 4. ОптическийсигналнафотодиоднуюдвухбарьернуюAg—NGaAs— nGaInAs—Ag-структуру подавался от светодиода с длиной волны Л = 0,95 мкм возбуждаемого от генератора синусоидальных импульсов с частотой 200 Гц. В данной схеме без подсветки темновой ток определяемый запираемым переходом металл-полупроводник составил 57 нА при напряжении питания 18 В. При подсветке по мере увеличения фиксированных значений интенсивности излучения формируется семейство выходных характеристик (рис. 3). Характерным для наблюдаемых выходных характеристик является увеличение светового тока с ростом рабочего напряжения, в то время как темновой ток практически не возрастает, то есть для заданной интенсивности светового излучения имеем увеличение выходного сигнала.
Токовая фоточувствительность при заданной интенсивности светового излучения и соответствующих напряжений определяется отношением выходного фототока к величине мощности светового возбуждающего сигнала:
г фото . JU = V '
I фото
-f- , А/Вт.
Как следует из рис. 3 величина выходной токовой фоточувствительности будет увеличиваться с ростом рабочего напряжения, и соответственно, относительно входного (исходящего от светодиода) светового сигнала будем иметь усиленный выходной сигнал. В данном случае за входной сигнал принимается первичный фототок создаваемый при рабочем напряжении равном контактной разности потенциалов освещаемого перехода, когда усиление еще не наступило. Входная токовая фоточувствительность, определяемая отношением фототока к поступающей мощности
I фото
S фо"
P
имеет свои значения для каждой интенсивности светового излучения.
Для приведенной электрической схемы включения фотодиода (см. рис. 4) коэффициент усиления будет определяться отношением выходного сигнала к входному сигналу, то есть отношением выходной токовой фоточувствительности к входной токовой фоточувствительности
I фото/р М = ,вых ' п
I фото /р вх п
Экспериментально полученные расчетные данные коэффициента усиления по току на основе кривых, представленных на рис. 3, сведены в табл. 1.
Как видно, из таблицы коэффициент усиления по току увеличивается с увеличением рабочего напряжения, а повышение интенсивности светового сигнала приводит к уменьшению его величины, то есть исследуемая
Ag—NGaAs—nGaInAs—Ag-структура эффективна для приема слабых оптических сигналов (см. рис. 4). Относительно выходного напряжения, следует отметить, что она, являясь произведением фоточувствительности и сопротивления нагрузки, имеет тем большее значение, чем больше выходное динамическое сопротивление
I фото
и ф°т° = -вы!_ Я ,
вых р экв.н'
т
где Яэквн - эквивалентная нагрузка,
Я Я
_ _ дин н _
ЭКВ.Н R + R '
дин н
dU
öl
Генератор
А
0" ft
т
Выход
Рис. 2. Принципиальная схема оптического приема светового излучения фотодиодом
Р, мВт
Рис. 3. Выходные характеристики двухбарьерной Ag—NGaAs—nGaInAs—Ag-структуры
К, 12
10
8
6
4
2
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 и, В
Рис. 4. Зависимости коэффициента усиления по току от рабочего напряжения при различных мощностях светового сигнала
R
дин
ИССЛЕДОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФОТОДИОДНЫХ СТРУКТУР СО ВСТРЕЧНО ВКЛЮЧЕННЫМИ ПЕРЕХОДАМИ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ИЗМЕРИТЕЛЯХ ЗАТУХАНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ
Ёдгорова Д.М., Гиясова Ф.А., Закиров Р.Г.
Таблица 1
Экспериментально полученные расчетные данные светового тока и коэффициента усиления по току
^раб I тем I свет, мВт вых М1, мВт
2,4 3,2 3,6 2,4 3,2 3,6
1,15 0,007 0,110 0,25 0,36 1,00 1,00 1,00
2,00 0,015 0,135 0,30 0,42 1,16 1,17 1,14
4,00 0,025 0,330 0,60 0,87 2,96 2,36 2,39
6,00 0,030 0,520 0,90 1,25 4,75 3,58 3,45
8,00 0,040 0,600 1,12 1,60 5,43 4,44 4,42
10,00 0,043 0,780 1,50 2,00 7,15 5,99 5,54
12,00 0,046 0,870 1,72 2,30 8,00 6,88 6,38
14,00 0,048 1,000 2,05 2,62 9,24 8,24 7,28
16,00 0,050 1,100 2,26 2,95 10,19 9,09 8,21
18,00 0,057 1,240 2,50 3,20 11,48 10,05 8,90
Слабую зависимость обратного темнового тока от рабочего напряжения можно объяснить генерационными процессами, протекающими в области объемного заряда запираемого потенциального барьера.
Рассмотрение коэффициента усиления фотодиода управляемого полем требует привлечения зависимости толщины слоя объемного заряда от рабочего напряжения и процессов фотогенерации носителей. Как видно из выходных характеристик двухбарьерной фотодиодной структуры пропорционально рабочему напряжению увеличивается фототок, то есть темпы фотогенерации носителей. Соответственно, основной механизм усиления фототока связан с генерацией неосновных фотоносителей преимущественно в слое объемного заряда, а именно, пропорционально количеству носителей фотогенерированных в запираемом переходе переносятся темновые носители через прямовключенный переход.
Взаимосвязь коэффициента усиления с рабочим напряжением можно связать через слой объемного заряда следующим эмпирическим выражением:
М =
I фото
I фото перв
w
раб
w и
где п определяется закономерностью зависимости слоя объемного заряда от напряжения.
Таким образом, проведенные эксперименты показывают, что двухбарьерная фотодиодная Ag—NGaAs—nGaInAs—Ag-структура обладает качеством усилителя, в котором малые изменения входного сигнала вызывают большие изменения выходного сигнала.
Предложенную фотодиодную структуру можно применить в измерителе затухания оптической мощности, основанном на методе двух точек. Этот метод является наиболее простым и заключается в измерениях мощности вводимой в оптическое волокно, и мощности, излучаемой на его выходе. Измерение мощности на выходе излучателя не является проблемой, однако эта мощность неадекватна мощности, введенной в измеряемый объект, вследствие потерь на вводе. Определение этих потерь с необходимой погрешностью затруднительно. Поэтому возможны два решения:
определение и учет с необходимой погрешностью значения потерь на вводе энергии в волокно в каждом конкретном случае измерений; снижение этих потерь до заведомо малого (пренебрежимого) значения. Очевидно, как в первом, так и во втором варианте мощность измерений затухания будет ограничиваться точности учета (или обеспечения малости) значения потерь на вводе. Второе решение является более конструктивным. На рис. 5 представлена функциональная схема измерения, соответствующая рассматриваемому методу.
4
3 /Ги) 8
Рис. 5. Функциональная схема измерения методом двух точек:
1 - излучатель; 2 - скремблер; 3 - поглотитель (фильтр) оболочечных мод;
4 - калиброванный отрезок волокна; 5 - калиброванный разъем;
6 - калиброванная половина разъема; 7- измеритель мощности;
8 - измеряемый кабель
Источником возбуждения измеряемого кабеля является по существу не излучатель 1, а половина калиброванного разъема на выходе поглотителя оболочечных мод. Таким образом, половина разъема представляет собой излучатель равновесной структуры поля.
Во вторую половину калибровочного разъема закладывается входной торец измеряемого волокна. Диаметр сердцевины калиброванного отрезка волокна 4 и его числовая апертура заведомо меньше таковых измеряемого волокна. Разъем снабжен микроманипулятором, дающим возможность плавно с большой точностью юстировать разъем относительно торца измеряемого волокна так, чтобы мощность (или показания приборов 7, пропорциональные мощности), контролируемая на конце кабеля I, была максимальной.
Обязательным условием снижения до минимума потерь в разъеме 5 является подготовка торца измеряемого
п
волокна. Для этого используются известные приемы: контролируемое (на специальном станке) обламывание волокна, полировка торца волокна и очистка его поверхности от неизбежных жировых пленок в чистом бензине или сероуглероде. Описанный метод измерения удобен в тех случаях, когда оба конца кабеля непосредственно доступны для измерения одному оператору.
Выводы
1. Характерным для наблюдаемых выходных характеристик двухбарьерного фотодиода является увеличение светового тока с ростом рабочего напряжения.
2. Величина выходной токовой фоточувствительности будет увеличиваться с ростом рабочего напряжения, и соответственно, относительно входного (исходящего от светодиода) светового сигнала будем иметь усиленный выходной сигнал.
3. Исследуемая фотодиодная структура подходит для применения в измерителе затухания оптической мощности, используемом в методе «двух точек»
Литература
1. Фриман Р.Л. Волоконно-оптические системы связи. М.: Техносфера, 2007. 514 с.
2. Волоконно-оптические датчики / Пер. с англ. / Под. ред. Э. Удда. М.: Техносфера, 2008. 502 с.
3. Каримов А.В. Трехбарьерный фотодиод Каримова. Авт. св-во № 167399 от 8 мая 1991 г.
4. Каримов А.В., Ёдгорова Д.М., Гиясова Ф.А., Азимов Т.М., Буз-руков У.М., Якубов А.А. Некоторые особенности фотоэлектрических характеристик фотоэлектропреобразовательных структур // ТКЭА, 2007. № 4. С. 23-29.
5. Игнатов А.Н. Оптоэлектронные приборы и устройства. М.: Эко-Трендз, 2006. 272 с.
6. Джанузакова Р.Д., Амангелды К. Применение метода двух точек для измерения затухания сигнала в пассивных элементах ВОЛС. http://www.Rusnauka.Com/9_Nmiw_2016/Tecnic/6_208379. Doc.Htm.
Yodgorova D.M., Giyasova F.A., Zakirov R.G.
INVESTIGATION OF MODIFIED PHOTODIODE STRUCTURES WITH INTERLACED TRANSITIONS FOR OPTICAL POWER LOSS METER
Yodgorova Dilbara M., doctor of technical science, professor laboratory of «Instrumentation Engineering in the field of Electronics, Optoelectronics and Photonics» Phisical-technical institute «Phisics-Sun», Uzbekistan
Giyasova Feruza A., physics-mathematics science PhD, senior scientist of laboratory «Instrumentation Engineering in the field of Electronics, Optoelectronics and Photonics» Phisical-technical institute «Phisics-Sun»
Zakirov Ruslan G., Engineer-avionic of «Uzbekistan Airways technics» aircraft maintenance center
Abstract. This paper present the results of an experimental data investigation of the optical-electrical characteristics of a two-barrier photodiode Ag—NGaAs—nGalnAs—Ag-structure with an isotype heterojunction as a receiver of optical signals and an estimate of its photoelectric amplification coefficient was made. Possibility of using of investigated photodiode structures in optical power loss meters are also described.
Keywords: optical signal, photosensitivity, phototransistor, photodiode structure, semiconductor, metal-semiconductor, twin-barrier, power, geteronransition, optical characteristics.
Optical power measurement is the most frequent task in fiber optic measurement and calibration. Examples include absolute power measurements, such as laser power, optical amplifier output power, and receiver sensitivity. Equally important are relative power measurements, such as attenuation and gain. This paper discusses typical measurements on connectors, couplers, and optical filters. Various alternatives for optical sources will be compared, such as LEDs, fixed-wavelength lasers, and tunable lasers. The discussion also includes power meter calibration and how the power meter characteristics influence the measurement accuracy.
The qualitative reception of optical signals is possible under conditions of high sensitivity of receivers of weak optical signals, which requires its solution, since avalanche photodiodes currently used can not work without stabilization of the operating mode, and in the avalanche mode noise currents increase in them [1]. In this regard, to solve this problem, optoelectronic device developers have turned to bipolar (n-p-n, p-n-p) and field-effect transistors with a p-n-junction control having internal gain.
However, in bipolar phototransistors, the effect of charge accumulation in the base and the relatively large leakage currents of 7.10 A/cm limit their use at low levels of the input signal [2], since the useful signal should be much larger than the leakage current. In addition, in them the gain and photosensitivity have a contiguous character. An increase in the gain factor requires a reduction in the thickness of the base, and an increase in the photosensitivity is achieved by increasing the thickness of the base. The solution to this contradiction is problematic. That is, a bipolar phototransistor can have a large photosensitivity or a high gain. As for the structure of the field phototransistor, then, having a high gain, it also has some limitations in terms of increasing the frequency range. Here it is necessary to pay attention to the fact that the bipolar transistor contains two back (n-p-n) or directly (p-n-p) switched transitions (Fig. 1, a), and the field-effect transistor also in cutoff mode has two back-switched (n-p-n) transition (Fig. 1, b).
Source
Drain
\
22
ZZZZZZZA-
1_\
L\
I Gate
Fig. 1. Equivalent diagrams of bipolar (a) and field-effect (b) transistor in cutoff mode
Experimental data
The authors of [3, 4] using these properties of field and bipolar transistors have developed two-three-barrier photodiode structures with directly and back-switched transitions in which one of the semiconductor junctions is replaced by a metal-semiconductor junction. In this case, depending on the switching mode, the metal-semiconductor or semiconductor junctions alternately serve as the shutter of the control layer for the thickness of the space-charge layer, and the intensity of the incident light acts as a gate voltage. As a result, with the help of such photodiodes, it becomes possible to create optoelectronic devices for receiving and transmitting weak optical signals.
In this paper, we present the results of an investigation of the optical-electrical characteristics of a two-barrier photodiode Ag—NGaAs—nGalnAs—Ag-structure with an isotype heterojunction as a receiver of optical signals and an estimate of its photoelectric amplification coefficient was made.
The principle scheme for receiving and transmitting an optical signal using the example of a radiator-receiver based on the AL107A LED and the experimental photodiode Ag—NGaAs—nGalnAs—Ag-structure is shown in Fig. 2. According to the passport data, the operating voltage of the LED lies in the range from 0.4 to 1.5 V. Its maximum radiation power
is P = 6 mW at a wavelength of 0.95 |im [5]. The manufacturing technology and the main parameters of the two-barrier Ag—NGaAs—nGaInAs—Ag-structure are given in a previously published paper [4].
p,li W
Input
Output
Fig. 3. Optical-electrical characteristics of the radiator-receiver system
In this scheme, without illumination, the dark current detected by the metal-semiconductor interlocking transition was 57 nA at a supply voltage of 18 V. When illumination with increasing fixed radiation intensity values, a family of output characteristics is formed (Fig. 4).
Characteristic for the observed output characteristics is an increase in the light current with increasing operating voltage, while the dark current practically does not increase, that is, for a given intensity of light radiation, we have an increase in the output signal.
The current photosensitivity at a given intensity of light radiation and the corresponding voltages is determined by the ratio of the output photocurrent to the value of the power of the light exciting signal:
rphoto
I photo output
pn '
A/W.
Output
Fig. 2. Diagram of radiator-receiver based on the LED and the experimental photodiode
Optical-electrical characteristics of the radiator-receiver system are removed with the aid of the circuit shown in Fig. 3. The optical signal to the photodiode double-barrier Ag—NGaAs—nGaInAs—Ag-structure was fed from a light-emitting diode with a wavelength of 0.95 |m of a sinusoidal pulse excited at the generator with a frequency of 200 Hz.
As follows from Fig. 3, the value of the output current photosensitivity will increase with increasing operating voltage, and accordingly, with respect to the input (outgoing from the LED) light signal, we will have an amplified output signal. In this case, the primary photocurrent generated at the working voltage is equal to the contact potential difference of the illuminated junction, when the gain has not yet come, is taken as the input signal.
Input current photosensitivity ratio of photocurrent to input power
I photo rphoto _ input
pn
has its own values for each light emission intensity.
For the given electrical circuit of the photodiode switching (see Fig. 4), the gain factor will be determined by the ratio of the output signal to the input signal, that is, the ratio of the output current photosensitivity to the input current sensitivity.
Experimentally obtained calculated current gain data on the basis of the curves presented in Fig. 3 are summarized in Table 1.
As can be seen from the table, the current gain increases with increasing operating voltage, and the increase in the intensity of the light signal leads to a decrease in its magnitude, that is, the Ag—NGaAs—nGaInAs—Ag-structure studied is effective for receiving weak optical signals (see Fig. 4).
Regarding the output voltage, it should be noted that it, being a product of photosensitivity and load resistance, has the greater value, the greater the output dynamic resistance:
rphoto
I photo input
Kl 12
10
8
6
4
2
0
1 - 2,4 jiW
2 — 3,2 jiW
3 — 3,6 ^iW
where R - equivalent load,
eq ^ '
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 u, V
Fig. 4. Family of output characteristics of dependence of the current gain on the operating voltage at different powers of the light signal
du„,
3I„,
The weak dependence of the reverse dark current on the operating voltage can be explained by the generation processes taking place in the space charge region of the locked potential barrier. Consideration of the gain of a photodiode controlled by a field requires the dependence of the thickness of the space charge layer on the operating voltage and
input
eq
p
r
eq
Rdin
Yodgorova D.M., Giyasova F.A., Zakirov R.G.
the processes of photogeneration of the carriers. As can be seen from the output characteristics of the two-barrier photodiode structure, the photocurrent, that is, the photogeneration rates of the carriers, is proportional to the working voltage. Accordingly, the main mechanism of photocurrent amplification is associated with the generation of minority photocarriers mainly in the space charge layer, namely, in proportion to the number of carriers of the photogenerated in the locked transition, dark carriers are transported through the direct clipped transition.
The relationship of the gain to the operating voltage can be connected through the space charge layer with the following empirical expression:
m =
I photo
I photo -'prim
w w
w st
where n is determined by the regularity of the dependence of the space charge layer on the voltage.
Table 1
Experimentally obtained calculation data light current and current amplification factor
n
U . work J dark Jligtht„ mW output: MJ, mW
2.4 3.2 3.6 2.4 3.2 3.6
1.15 0.007 0.110 0.25 0.36 1.00 1.00 1.00
2.00 0.015 0.135 0.30 0.42 1.16 1.17 1.14
4.00 0.025 0.330 0.60 0.87 2.96 2.36 2.39
6.00 0.030 0.520 0.90 1.25 4.75 3.58 3.45
8.00 0.040 0.600 1.12 1.60 5.43 4.44 4.42
10.00 0.043 0.780 1.50 2.00 7.15 5.99 5.54
12.00 0.046 0.870 1.72 2.30 8.00 6.88 6.38
14.00 0.048 1.000 2.05 2.62 9.24 8.24 7.28
16.00 0.050 1.100 2.26 2.95 10.19 9.09 8.21
18.00 0.057 1.240 2.50 3.20 11.48 10.05 8.90
The proposed photodiode structure can be used in an optical power attenuation meter based on a two-point method.
This method is the simplest and consists of measuring the power input into the optical fiber, and the power radiated at its output.
Measuring the output power of the radiator is not a problem, but this power is inadequate to the power input to the measured object, due to input losses. The determination of these losses with the necessary error is difficult. Therefore, two solutions are possible: determining and taking into account, with the necessary error, the values of the losses at the input of energy into the fiber in each specific measurement case; Reduction of these losses to a known small (negligible) value. Obviously, in both the first and second versions, the power of the attenuation measurements will be limited to the accuracy of the count (or smallness) of the value of the input loss. The second solution is more constructive. Fig. 5 shows the functional measurement scheme corresponding to the method under consideration.
4 5
Fig. 5. Functional scheme of two-point measurement:
1 - emitter; 2 - scrambler; 3 - absorber (filter) shell modes; 4 - calibrated fiber section; 5 - calibrated connector; 6 - calibrated half of the connector; 7 - meter power; 8 - measured cable
The source of excitation of the measured cable is essentially not the radiator 1, but half of the calibrated connector at the exit of the envelope-mode absorber. Thus, half of the connector is a radiator of the equilibrium field structure.
In the second half of the calibration connector, the input end of the measured fiber is laid. The diameter of the core of the calibrated length of fiber 4 and its numerical aperture are known to be less than those of the measured fiber. The connector is equipped with a micromanipulator, which allows smooth adjustment of the connector with great accuracy with respect to the end of the measured fiber so that the power (or the proportional power of the devices 7) monitored at the end of cable l is maximum.
An indispensable condition for minimizing losses in connector 5 is the preparation of the end of the measured fiber. For this purpose, known techniques are used: controlled (on a special machine) fiber breaking, polishing the fiber end and cleaning its surface from unavoidable fatty films in pure gasoline or carbon disulfide. The described measurement method is convenient in cases where both ends of the cable are directly accessible for measurement to one operator [6].
Acknowledgement
1. A characteristic of the observed output characteristics of a two-barrier photodiode is the increase of the light current with increasing operating voltage.
2. The value of the output current photosensitivity will increase with increasing operating voltage, and accordingly, with respect to the input (outgoing from the LED) light signal, we will have an amplified output signal.
3. The investigated photodiode structure is suitable for use in the optical power attenuation meter used in the «two-point» method.
References
1. Freeman R.L. Fiber-optic communication systems. M.: Publishing house of the Technosphere, 2007. 514 p.
2. Fiber-optic sensors. Trans. with English. Under / ed. E. Udda. M.: Publishing house of the Technosphere, 2008. 502 p.
3. Karimov A.V. Three-barrier photodiode Karimova // Author's certificate No. 167399 dated May 8, 1991.
4. Karimov A.V., Yegorova D.M., Giyasova F.A., Azimov T.M., Buzru-kov U.M., Yakubov A.A. Some features of the photoelectric characteristics of photoelectroconversion structures. TKEA. No. 4. 2007. P. 23-29.
5. Ignatov A.N. Optoelectronic elements and devices. M.: Eco-Trends, 2006. 272 p.
6. Dzhanuzakova RD, Amangeldy K. Application of a two-point method for measuring signal attenuation in passive FOC elements Http:// www.Rusnauka.Com/9_Nmiw_2016/Tecnic/6_208379.Doc.Htm.
