Photodiodes et photodétecteurs
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Questions and Answers

Quelle est la caractéristique d'une photodiode à avalanche par rapport à une photodiode classique?

  • Possède une plus grande taille (correct)
  • Possède une grande rapidité
  • Présente moins de bruit
  • Présente une même sensibilité spectrale
  • Quel est l'avantage d'une très petite puissance équivalente de bruit d'un photodétecteur?

  • Donne une fréquence de modulation très faible
  • Donne une puissance détectable très faible
  • Augmente son photocourant
  • Permet d'augmenter la sensibilité du photodétecteur (correct)
  • Quelle est la meilleure liaison optoélectronique pour une transmission de données rapide et fiable?

  • LED+FIBRE DE SILICE+PIN
  • LASER+FIBRE DE PLASTIQUE + PIN
  • LASER+FIBRE DE SILICE+ PIN
  • LASER+FIBRE DE SILICE+APD (correct)
  • Quelle est la caractéristique d'un laser monomode?

    <p>émite une seule longueur d'onde</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle de la cavité optique dans une diode laser?

    <p>Permet de sélectionner les longueurs d'onde avec amplification</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la particularité d'une diode laser doublement dégénéré?

    <p>Présente des niveaux de Fermi à l'intérieur des bandes de valence et de conduction</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qu'une fibre optique à gradient d'indice?

    <p>Une fibre optique qui a un indice de réfraction variable</p> Signup and view all the answers

    La variation relative d'indice A est très grande dans une fibre optique à gradient d'indice.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quel est le mode de propagation dans une fibre optique à gradient d'indice?

    <p>Le mode de propagation dans une fibre optique à gradient d'indice est un mode de propagation guidé par le gradient d'indice.</p> Signup and view all the answers

    L'indice de réfraction au centre de la fibre est de ___________________.

    <p>1,48</p> Signup and view all the answers

    Match the following components with their functions in the optoelectronic link:

    <p>Diode laser = Injecting a power of 10 mW into the optical fiber Photodiode PIN = Receiving a power of 1 mW and converting it into an electrical signal Optical fiber = Guiding the light signal over a distance of 5 km Resistance shunt = Limiting the current flow</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la condition pour avoir une fibre monomode?

    <p>Le diamètre du cœur doit être très petit</p> Signup and view all the answers

    La puissance optique injectée dans la fibre optique est de 1 mW.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle de la photodiode PIN dans la liaison optoélectronique?

    <p>La photodiode PIN reçoit la puissance optique et la convertit en un signal électrique.</p> Signup and view all the answers

    La longueur de la fibre optique est de ___________________ km.

    <p>5</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la bande passante de fonctionnement de la photodiode PIN?

    <p>400 MHz</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Photodiode à avalanche

    • Présente une grande rapidité
    • Permet de multiplier le nombre de photoporteurs générés
    • Présente moins de bruit que les photodiodes classiques

    Puissance équivalente de bruit d'un photodétecteur

    • Une très petite puissance équivalente de bruit permet de détecter des signaux très faibles
    • Fait diminuer la fréquence de modulation

    Liaison optoélectronique

    • La meilleure liaison optoélectronique est LASER+FIBRE DE SILICE+APD
    • La fibre de silice est plus performante que la fibre de plastique
    • L'APD (Avalanche Photodiode) est plus sensible que le PIN (Positive-Intrinsic-Negative)

    Laser monomode

    • Émet une seule longueur d'onde
    • Repose sur l'émission stimulée
    • Présente un seul mode de fonctionnement

    Cavité optique dans une diode laser

    • Permet de sélectionner les longueurs d'onde avec amplification
    • Permet l'amplification des photons
    • N'est pas nécessaire pour l'amplification

    Diode laser doublement dégénéré

    • Permet l'augmentation de probabilité de l'émission stimulée
    • Permet l'augmentation de populations des porteurs de charge
    • Présente des niveaux de Fermi à l'intérieur des bandes de valence et de conduction

    Fibre optique à gradient d'indice

    • La fibre optique à gradient d'indice est un type de fibre qui présente une variation de l'indice de réfraction en fonction de la distance radiale (r) par rapport au centre de la fibre.
    • Le mode de propagation dans cette fibre est déterminé par la variation de l'indice de réfraction, qui influence la trajectoire des ondes lumineuses.

    Caractéristiques de la fibre

    • Diamètre du cœur : 52 um
    • Diamètre de la gaine cœur : 125 um
    • Indice de réfraction au centre de la fibre : 1,48
    • Variation relative d'indice : 10^(-2)

    Indice de réfraction de la gaine

    • L'indice de réfraction de la gaine (ng) est très proche de l'indice de réfraction du cœur (nc)
    • La variation relative d'indice (A) est très petite, ce qui permet d'utiliser le développement limité (1 + x)^(1/n) = 1 + n.x

    Profil d'indice

    • Le profil d'indice de la fibre peut être exprimé en fonction de la distance r : n = n(r) pour a = 1
    • Le profil d'indice tend vers l'infini

    Nombre de modes

    • Le nombre de modes dans la fibre dépend de la valeur de a (a = 1)
    • Pour a = 1, le nombre de modes peut être calculé

    Condition de fibre monomode

    • Le diamètre du cœur doit satisfaire une condition spécifique pour avoir une fibre monomode

    Liaison optoélectronique

    • La liaison optoélectronique est composée d'une fibre optique, d'une diode laser et d'une photodiode PIN
    • La fibre optique a une longueur de 5 km et fonctionne à une longueur d'onde de 1,55 um
    • La diode laser injecte une puissance optique de 10 mW dans la fibre
    • La photodiode PIN reçoit une puissance de 1 mW

    Schéma de la liaison optoélectronique

    • Le schéma de la liaison optoélectronique comprend la fibre optique, la diode laser et la photodiode PIN
    • Chacun de ces éléments a un rôle spécifique dans la transmission de l'information

    Pertes en dB dans la fibre

    • Les pertes en dB dans la fibre peuvent être calculées et déduisent le coefficient d'atténuation en dB/km

    Ouverture numérique et cône d'acceptance

    • L'ouverture numérique et le cône d'acceptance de la fibre peuvent être définis et calculés
    • Ils dépendent des caractéristiques de la fibre et de la liaison optoélectronique

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    Description

    Quiz sur les photodiodes et les photodétecteurs, leurs caractéristiques et propriétés. Testez vos connaissances sur les différents types de photodiodes et leur fonctionnement.

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