Un LED de emisión de borde ( ELED ) cumple con el requisito de LED de alto brillo , que proporciona un acoplamiento de alta eficiencia a las fibras ópticas .
Después de la evolución del láser en 1960, la implementación de LED en los sistemas de comunicación óptica podría tener lugar en 1970. [1] Los emisores de borde se desarrollaron a mediados de la década de 1970.
La estructura es aparentemente similar a la del diodo láser de inyección . Su estructura consiste en una región de guía de ondas ópticas , que actúa como guía para la luz emitida a lo largo de la guía de ondas por reflexión interna total. [2] La estructura de este tipo de led hace uso de una estructura de un láser de inyección modificado. También posee una región activa alta, con una diferencia suficiente, de modo que la guía de ondas alrededor del área activa canaliza la radiación hacia la cara emisora de los dispositivos. [3]
El área activa de forma circular presente en el medio de la capa activa está formada por GaAs . La longitud de la región activa oscila entre 100 y 150 μm. Las capas de confinamiento óptico o guía de la luz están formadas por AlGaAs . [4] Los otros materiales utilizados son las aleaciones AlGaAsSb/GaSb e InGaAsP/InP.
El mecanismo de retroalimentación se suprime para evitar que el dispositivo pase a un modo de emisión saturado. En la heterounión ( capas de semiconductores extrínsecos que se utilizan como interfaces entre dos materiales de homounión), el principio rector de la potencia óptica es la reflexión interna total, que guía la potencia hacia la faceta emisora del LED a través de un camino paralelo a la unión. La región central de la guía de ondas guía la luz. La capa central tiene más índice de refracción que el del revestimiento en este caso. En los límites de la región central y los límites superior e inferior de las capas de revestimiento, se produce una reflexión interna total. Cuando se proporciona una polarización directa utilizando una fuente de CC , se produciría una recombinación de electrones y huecos en los delgados n-AlGaAs. En el borde de la capa activa pocoslos fotones escaparían. La curva característica de corriente de voltaje representa que más allá del voltaje de polarización umbral, la corriente aumenta exponencialmente. Los fotones de ángulo incidente pequeño serán guiados por la guía de ondas. La intensidad de la luz emitida es linealmente proporcional a la longitud de la guía de ondas. El haz emitido es la mitad de la potencia y en el plano de 30 grados de la unión. La radiancia del haz emitido viene dada por la ecuación B θ = B 0 cos θ , donde la radiancia en el centro del haz está representada por B 0
Cuando se acopla un ELED a una fibra monomodo, se muestra una sensibilidad de acoplamiento mejorada al desplazamiento de la fibra en comparación con la fibra multimodo. La sensibilidad a la desalineación lateral en la dirección aguda del plano de unión del LED aumenta al menos en un factor de tres, independientemente del esquema de acoplamiento utilizado. También se pudo observar una relación recíproca entre la eficiencia máxima de acoplamiento y la sensibilidad a la desalineación. [5]