光纤通信第五版_第六章讲义01

1、6.16.11 1 第六第六章章 光源和光放大器光源和光放大器 6.16.12 2 对光源的要求对光源的要求 （1 1）合适的发光波长）合适的发光波长： 包括包括0.85m0.85m、1.3m1.3m和和1.55m1.55m波长波长窗口窗口 （2 2）足够的输出功率）足够的输出功率： 实际实际应用中，把应用中，把lmWlmW的光功率记作的光功率记作0dBm0dBm （3 3）可靠性高、寿命长）可靠性高、寿命长： 目前目前通信工程要求光源平均工作寿命为通信工程要求光源平均工作寿命为10106 6小时小时 （4 4）输出效率高）输出效率高： 耗电耗电尽量省，而且要在低电压下尽量省，而且要在低电压下

2、工作工作 6.16.13 3 对光源的要求对光源的要求 （5 5）光谱宽度窄）光谱宽度窄： 光谱光谱宽度与光纤的色散效应结合产生宽度与光纤的色散效应结合产生噪声噪声 （6 6）聚光性好）聚光性好： 尽可能尽可能多地把光送进多地把光送进光纤光纤 （7 7）调制方便）调制方便： 把把话音等信息附载在光波话音等信息附载在光波上上 （8 8）价格低廉）价格低廉： 能能批量生产，同时体积小、重量轻，便于在各种场合批量生产，同时体积小、重量轻，便于在各种场合应用应用 6.16.14 4 6.1 6.1 发光二极管发光二极管 LED LED是一个半导体是一个半导体PNPN结，当正向导通的时候会发出红外结，当

3、正向导通的时候会发出红外 或者可见光波段的光。或者可见光波段的光。 pn n LEDLED i i V V + -+ - 6.16.15 5 当当V V = = 0 0时的能级图（时的能级图（0 0偏置）偏置） 空穴能量空穴能量 电子能量电子能量 6.1 6.1 发光二极管发光二极管 6.16.16 6 当当V V 0 0时的能级图（正向偏置）时的能级图（正向偏置） Wg = = 带隙能量带隙能量 其数值依赖于使用的半导体的种类。其数值依赖于使用的半导体的种类。 6.1 6.1 发光二极管发光二极管 空穴能量空穴能量 电子能量电子能量 6.16.17 7 能量以光子的形式释放出能量以光子的形式

4、释放出 -19-34 11.6 10,6.626 10eVJhJ s (6.1)(6.1) hfWg g W c h c hWg 其中：其中： Wg 单位为焦耳，单位为焦耳， 单位为米单位为米 6.1 6.1 发光二极管发光二极管 6.16.18 8 设设Wg 以单位以单位 eV给出，计算输出波长给出，计算输出波长 1.24 g W (6.2)(6.2) 其中其中Wg 单位为单位为eV 而而 单位是单位是m mmm. . 348 19 6.626 10(3 10 ) () 1.6 10 gg hc WW eV 6 1.24 10 () g m W eV 6.1 6.1 发光二极管发光二极管 6

5、.16.19 9 材料材料 ( (m mm)m)WWg g (eV) (eV) GaAsGaAs0.90.91.41.4 AlGaAsAlGaAs0.8 - 0.90.8 - 0.91.4 - 1.551.4 - 1.55 InGaAsInGaAs1.0 - 1.31.0 - 1.30.95 - 1.240.95 - 1.24 InGaAsPInGaAsP0.9 0.9 - 1.7- 1.70.73 - 1.350.73 - 1.35 GaInPGaInP0.64 0.64 - 0.68- 0.681.82 - 1.941.82 - 1.94 半导体发光特性半导体发光特性 6.1 6.1 发光

6、二极管发光二极管 6.26.21010 普通普通LED(LED(同质结同质结) )存在耦合的问题。存在耦合的问题。 （1 1）LEDLED在整个结中发光在整个结中发光 （2 2）发出的光方向不受限）发出的光方向不受限 + + - - 损失的光子损失的光子 LEDLED P PN N 6.1 6.1 发光二极管发光二极管 6.26.21111 解决办法：解决办法： （1 1）使用）使用“异质结异质结”结构结构 （2 2）限制有源层大小（做薄）限制有源层大小（做薄） （3 3）增加有源层形成电介质平板波导）增加有源层形成电介质平板波导 6.1 6.1 发光二极管发光二极管 6.26.21212 6

7、.1 6.1 发光二极管发光二极管 异质结结构说明：异质结结构说明： （1 1）带隙能量的改变产生了势垒，势垒将电荷限制在了有源区）带隙能量的改变产生了势垒，势垒将电荷限制在了有源区 （2 2）有源层边界）有源层边界材料（折射率）的改变形成材料（折射率）的改变形成了电介质波导，波导将光了电介质波导，波导将光 波限制在了有波限制在了有源区源区 6.26.21313 边发光型边发光型LEDLED： （1 1）极薄的有源层）极薄的有源层 （2 2）光光波导波导 （3 3）条条带状电极带状电极 6.1 6.1 发光二极管发光二极管 异质结结构说明：异质结结构说明： （3 3）电极的）电极的条形几何结构

8、条形几何结构限制了电流只能在一个狭窄的区域流动，因限制了电流只能在一个狭窄的区域流动，因 此增加了电流密度。此增加了电流密度。 6.26.21414 蚀刻阱，面发光型蚀刻阱，面发光型LEDLED： 6.1 6.1 发光二极管发光二极管 6.26.21515 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 0 0 5 5 输出功率输出功率 ( (mWmW) ) 输入电流输入电流( (mA)mA) 线性区线性区 当反向偏置时没有光功率输出当反向偏置时没有光功率输出 理想情况下，光功率随输入电流线性理想情况下，光功率随输入电流线性增加增加 100100 iWP g (6.4)(6.4) 6.26.

9、21616 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 0 0 5 5 输出功率输出功率 ( (mWmW) ) 输入电流输入电流( (mA)mA) 线性区线性区 非线性区非线性区 当输入电流进一步提高，输出进入非线性区，此时当输入电流进一步提高，输出进入非线性区，此时 降低，输出光功率比率减小。降低，输出光功率比率减小。 注意注意WWg g的的单位是单位是eVeV。 100100 iWP g (6.4)(6.4) 6.26.21717 解：解： %. ).)(.(. 630360 10410050 iWP g 例：例：GaAsGaAs材料的材料的LEDLED，WWg g = 1.4 =

10、1.4 eVeV。如果输入电流。如果输入电流 i = i = 100 mA 100 mA 输出光功率为输出光功率为5 5 mWmW，求转化效率，求转化效率 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 可见转化效率很低可见转化效率很低 6.26.21818 LEDLED工作的典型变量值工作的典型变量值 工作电压：工作电压： 1.2 - 1.2 - 2v.2v. 工作电流：工作电流： 50 - 100 mA.50 - 100 mA. 例：例：V = 2v，i = 100 ma。计算输入电功率。计算输入电功率 电功率为：电功率为： P = Vi = 2(0.1) = 0.2 W P = 200

11、 mW 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.21919 调制调制LEDLED输出光功率（数字）输出光功率（数字） 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.22020 调制调制LEDLED输出功率（模拟）输出功率（模拟） 输入（信号电流）为：输入（信号电流）为： is = Isp sint 是调制频率，是信号电流峰值是调制频率，是信号电流峰值 总的结电流为总的结电流为 i = idc + Isp sint 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.22121 调制调制LEDLED输出功

12、率（模拟输出功率（模拟） 说明：说明： 直流电流偏置直流电流偏置是是必要的，必要的， 以此保证总电流以此保证总电流 i = idc + isp sin t 不为负值。不为负值。 6.26.22222 光源带宽限制光源带宽限制 光源限制了光源限制了调制频率的上限调制频率的上限，原因有，原因有两两个：个： 1 1）PNPN结的寄生电容结的寄生电容 2 2）载流子寿命不为）载流子寿命不为0 0 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.22323 1 1）二极管的寄生电容）二极管的寄生电容 1 C d X C 容抗公式容抗公式： 容抗随调制频率容抗随调制频率 的增大而减小，高频的交

13、流信号的增大而减小，高频的交流信号 被短路到地中。被短路到地中。 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 CdRd半导体结阻抗与电容等效电路为：半导体结阻抗与电容等效电路为： 6.26.22424 2 2）载流子寿命（）载流子寿命（ ） 是电荷是电荷注入到复合注入到复合的平均时间的平均时间 光子是电荷注入并复合后发出的，有的电子复合速度光子是电荷注入并复合后发出的，有的电子复合速度 比较快，有的较慢，则总结果造成了脉冲的展宽比较快，有的较慢，则总结果造成了脉冲的展宽 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.22525 i is s P Po o t tr r t

14、t t t 输出功率输出功率 大的大的 值增加了脉冲上升时间值增加了脉冲上升时间t tr r 。 大的大的 值展宽了输出脉冲值展宽了输出脉冲 输入功率输入功率 复合时间导致了复合时间导致了 光功率沿时间的增大光功率沿时间的增大 例：数字调制情况下例：数字调制情况下 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.22626 当调制频率当调制频率增加增加时时峰值光功率信号会下降规律依赖峰值光功率信号会下降规律依赖 于下面公式：于下面公式： (6.7)(6.7) 22 1 1 sp sp Ia P 其中其中a1 = dP/di ，是输出

15、特性曲线的斜率，是输出特性曲线的斜率， 为载流为载流 子寿命。子寿命。 6.26.22727 02468101214 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 Signal Power time Power Psp 1 Psp 2 Pdc 当调制频率为当调制频率为1与与2时输出光功率图时输出光功率图 1 2 Psp 是交流信号功率的峰值幅度是交流信号功率的峰值幅度 时间时间 功率功率 Psp2 Psp1 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.22828 在低调制频率情况下，峰值功率幅度为在低调制频率情况下，峰值功率幅度为a1Isp = 1

16、 0.7070.707 sp sp Ia P 1 7070 2 1 1 1 2 1 . )( sp sp Ia P 在在 = = 1 1时时 2 11 1 )( sp sp Ia P 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.22929 光电检测器电路形式为：光电检测器电路形式为： i P P 光电检测器光电检测器 检测器电流（检测器电流（i i）正比于光功率（）正比于光功率（P P）。但是电功率与电流）。但是电功率与电流 的平方成正比。因此：的平方成正比。因此： V V R RL L +- 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 请同学们回忆第三章关于请同学们回忆

17、第三章关于电带宽电带宽与与光带宽光带宽关系的讨论。关系的讨论。 6.26.23030 因此，因此，在在 = 1 = 1时，时，有：有： 7070 1 . sp sp Ia P 接收的电流减小到接收的电流减小到0.7070.707，则电功率减小到：，则电功率减小到： ( (0.707)0.707)2 2 = 0.5 = 0.5 （正好是（正好是3 dB 3 dB ） 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 2 1 3 dB f(6.8)(6.8) 典型的典型的LEDLED带宽大概为带宽大概为 1 1 MHz MHz 到到 100 100 MHz.MHz. f 2 1 则则LEDLED的

18、电带宽为：的电带宽为： 6.26.23131 通常用测量的通常用测量的LEDLED上升时间上升时间tr 代替带宽使用代替带宽使用 i i LEDLED 上升时间定义为上升时间定义为10%10%上升到上升到90%90%使用的时间使用的时间 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.23232 电带宽与光功率上升时间的关系为（近似）：电带宽与光功率上升时间的关系为（近似）： r dB t f 350 3 . (6.9)(6.9) LEDLED的上升时间的上升时间tr 典型值为数个典型值为数个nsns到到250 ns250 ns。

19、6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.23333 LEDLED的辐射图形：的辐射图形： 面发光器件的辐射方向图面发光器件的辐射方向图 称为称为朗伯图样朗伯图样： 当当 = = 0 0, , cos cos = 1 = 1 当当 = 60 = 60 , , cos cos = 0.5 = 0.5 总的半功率光束宽度为总的半功率光束宽度为120120 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.23434 强度强度 cos cos 6060 9090 1.01.0 0.50.5 光束强度光束强度 0 0 6.26.23535 例：另光纤的数值孔径例：另光纤的数

20、值孔径NA NA = 0.24= 0.24 913240.sin 接收锥角为接收锥角为2 2 = 28 = 28 ，因此，绝大多数的光能量（在，因此，绝大多数的光能量（在 120120o o 范围内分布）没有耦合进光纤中。范围内分布）没有耦合进光纤中。 光纤接收锥角光纤接收锥角 光源辐射锥角光源辐射锥角 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.23636 多模光纤的耦合效率为：多模光纤的耦合效率为： dBL4120576010.).log( 例：例： 耦合损失为：耦合损失为： 2 NA 05760240240 2 .).(.NA 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作

21、特性 对于多模对于多模GRINGRIN光纤，耦合效率更低，公式为：光纤，耦合效率更低，公式为： 2 2 NA dBL415. 经计算，耦合损失为：经计算，耦合损失为： dBL412. 6.26.23737 总而言之一句话，面发光型总而言之一句话，面发光型LedLed耦合效率低，所以耦合效率低，所以 光纤要紧靠发光表面。光纤要紧靠发光表面。 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.23838 边发光边发光型型LEDLED用来解决面发光器件耦合效率低的问题用来解决面发光器件耦合效率低的问题 。边发光边发光比面发光器件更比面发光器件更能集中光束能量能集中光束能量，输出光束，输出光

22、束在与在与 PNPN结平行的面上呈朗伯分布，但在与结平行的面上呈朗伯分布，但在与PNPN结垂直平面内结垂直平面内发散发散 却要慢得却要慢得多。多。 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.23939 例：例： | | = 120 = 120 , , = 30 = 30 p p n n 结区结区 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.24040 边发射二极管边耦合边发射二极管边耦合 n n p p LEDLED 光纤光纤 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.24141 LED LED 封装封装 置于热沉上的置于热沉上的LEDLED

23、 玻璃盖片（或透镜）玻璃盖片（或透镜） 金属壳金属壳 热沉热沉 LEDLED 电极电极 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.24242 LED LED 封装封装 玻璃覆盖的玻璃覆盖的LEDLED源与光纤的耦合源与光纤的耦合 LEDLED光纤光纤 LEDLED光纤光纤 A) A) 无透镜无透镜 B B) ) 有透镜有透镜 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.26.24343 透光盖透光盖 金属壳金属壳 热沉热沉 LEDLED 电极电极 LED LED 封装封装 微透镜微透镜LEDLED 微透镜微透镜 6.2 LED6.2 LED的工作特性的工作特性 6.

24、344 6.3 6.3 激光器原理激光器原理 氦氖激光器氦氖激光器 = = 0.633 0.633 m mm m （红光）（红光） 氦氖激光器氦氖激光器在光纤中的应用在光纤中的应用： 1. 1. 连续性测试：连续性测试：断裂处的视觉检查断裂处的视觉检查 光纤光纤 2. 2. 测量测量NANA 光纤光纤 2 2 NA = sin NA = sin 散射光散射光 输出光输出光 6.345 氦氖激光器氦氖激光器 反射镜反射镜 反射镜反射镜 L L 氦氖气体氦氖气体 管管 电源电源 E 输出输出 光窗光窗 z z 6.3 6.3 激光器原理激光器原理 6.346 氖气的原子氖气的原子- -光子互动过程

25、光子互动过程 1. 1. 受激吸收：受激吸收：0.633 0.633 m mmm波长的入射光子可以被氖原子吸波长的入射光子可以被氖原子吸 收从低能级上升至高能级收从低能级上升至高能级 低能级低能级 高能级高能级 光子光子 6.3 6.3 激光器原理激光器原理 6.347 氖气的原子氖气的原子- -光子互动光子互动过程过程 2. 2. 自发辐射：激发的氖原子可以自发从高能级跌落到低自发辐射：激发的氖原子可以自发从高能级跌落到低 能级，并发出一个光子，自发辐射是非能级，并发出一个光子，自发辐射是非相干相干的荧光。的荧光。 低能级低能级 高能级高能级 光子光子 6.3 6.3 激光器原理激光器原理

26、6.348 低能级低能级 高能级高能级 光子光子 6.3 6.3 激光器原理激光器原理 氖气的原子氖气的原子- -光子互动光子互动过程过程 3. 3. 受激辐射：一受激辐射：一个入射的个入射的0.633 0.633 m mmm波长的光孤子，可以波长的光孤子，可以 诱发一个激发态的氖原子放出光子，这就是受激辐射。诱发一个激发态的氖原子放出光子，这就是受激辐射。 两个两个光子光子同频同相同频同相，受激发射光为相干光受激发射光为相干光 6.349 其它可能性其它可能性 A) A) 低能级氖原子比高能级的多，入射的光子流受到衰减低能级氖原子比高能级的多，入射的光子流受到衰减 低能级低能级 高能级高能级

27、 光子光子 6.3 6.3 激光器原理激光器原理 6.350 低能级低能级 高能级高能级 原光子原光子 新光子新光子 B) B) 高能级氖原子更多，输入光子被放大高能级氖原子更多，输入光子被放大 激光的产生需要这个条件，称为激光的产生需要这个条件，称为“离子数反转离子数反转” 6.3 6.3 激光器原理激光器原理 6.351 激光器产生高频振荡的振荡器激光器产生高频振荡的振荡器 振荡器要求：振荡器要求： 放大：氖原子，处于粒子数反转状态放大：氖原子，处于粒子数反转状态 反馈：反射镜，也可能是部分反射镜反馈：反射镜，也可能是部分反射镜 调谐：允许的能级，与谐振腔条件联合调谐：允许的能级，与谐振腔

28、条件联合 6.3 6.3 激光器原理激光器原理 6.352 激光：激光：LaserLaser L Light ight A Amplification by mplification by S Stimulatedtimulated E Emission of mission of R Radiationadiation 受激辐射的光放大，钱学森将至命名为受激辐射的光放大，钱学森将至命名为“激光激光” 6.3 6.3 激光器原理激光器原理 6.353 激光腔体只能支持谐振频率，谐振频率间隔为：激光腔体只能支持谐振频率，谐振频率间隔为： L c fc 2 第三章中讨论过谐振腔条件，不再赘述。氦氖

29、气体在第三章中讨论过谐振腔条件，不再赘述。氦氖气体在 0.633m0.633m周围的周围的1500 MHz1500 MHz带宽上有增益，带宽不为零是带宽上有增益，带宽不为零是 由多普勒效应引起的。由多普勒效应引起的。 Big BangBig Bang Theory.Theory. 6.3 6.3 激光器原理激光器原理 6.354 谐振腔增益图为：谐振腔增益图为： 1500 MHz1500 MHz f f L c 2 f f f f f f 增益增益 谐振腔条件谐振腔条件 输出光谱输出光谱 图中所示输出为三个纵模图中所示输出为三个纵模 6.3 6.3 激光器原理激光器原理 6.355 其余几点说

30、明：其余几点说明： 输出光束为高斯形式输出光束为高斯形式 如果气体管的直径足够大，将会出现高阶的横模，这如果气体管的直径足够大，将会出现高阶的横模，这 些模式与平板电介质波导中的模式些模式与平板电介质波导中的模式类似类似 横模数量越少，光束发散角越小，纵模数量越少，光横模数量越少，光束发散角越小，纵模数量越少，光 源线宽越源线宽越小小 6.3 6.3 激光器原理激光器原理 6.46.45656 产生激光震荡所需要的条件：产生激光震荡所需要的条件： （1 1）放大）放大 （2 2）调谐）调谐 （3 3）反馈）反馈 半导体激光器也要满足以上这三个条件。半导体激光器也要满足以上这三个条件。 6.4

31、6.4 半导体激光器半导体激光器 6.46.45757 6.4 6.4 半导体激光器半导体激光器 10 10 m mmm 0.1 - 0.3 0.1 - 0.3 m mmm 300 300 m mmm 结区结区 n n p p 半导体激光器引脚连接线半导体激光器引脚连接线 金属金属 V V 解理面解理面 6.4 6.4 半导体激光器半导体激光器 6.46.45858 反馈反馈 解理晶体的前后表面，可以获得镜面反射解理晶体的前后表面，可以获得镜面反射 例：例：AlGaAsAlGaAs，n n = 3.6= 3.6 透射 反射 . . . % 68 %32 320 631 631 22 21 21

32、 nn nn R 6.46.45959 放大（受激复合）：放大（受激复合）： 6.4 6.4 半导体激光器半导体激光器 正向偏置时结区中的光正向偏置时结区中的光 子子激发激发电子与空穴电子与空穴 复合，即复合，即 受激复合受激复合，产生光放大，产生光放大 增益大于损耗则震荡，因此增益大于损耗则震荡，因此 输入电流要高于门限值，以输入电流要高于门限值，以 产生产生“粒子数反转粒子数反转” 6.46.46060 调谐（调整输出波长）：调谐（调整输出波长）： 带隙能量决定了输出的波长，前面公式：带隙能量决定了输出的波长，前面公式： g W 241. (6.2)(6.2) 其中其中单位为单位为mm，W

33、g 单位为单位为eV. . 6.4 6.4 半导体激光器半导体激光器 6.46.46161 输出光谱是一个输出光谱是一个连续的范围连续的范围，而不是单一波长，因，而不是单一波长，因 为能级跃迁发生在为能级跃迁发生在能带之间能带之间，而不是离散的原子能级，而不是离散的原子能级 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + +

34、+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + WWg g 6.4 6.4 半导体激光器半导体激光器 6.4 6.4 半导体激光器半导体激光器 6.46.46262 谐振腔同样会影响输出谱线谐振腔同样会影响输出谱线 例：例： 谐振腔的波长间隔为：谐振腔的波长间隔为： LnLn c c oo c 22 22 因此 (3.26)(3.26) (3.25)(3.25) c o c f c 2 Ln c fc 2 6.4 6.4 半导体激光器半导体激光器 6.46.46363 例：假设条件有例：假设条件有 0 0 = 0.82 = 0.82 m mmm，

35、L L = 300 = 300 m mmm， n n = = 3.63.6， = 2 nm = 2 nm （激光线宽）激光线宽） 则：则： 激光输出的纵模数量近似为：激光输出的纵模数量近似为： 2 4 (0.82) 3.11 100.311 2(300)3.6 c mnmm 大约共有大约共有6 6个纵模个纵模 6.4 6.4 半导体激光器半导体激光器 6.46.46464 819819820820 821 821 增益增益 0.311 nm0.311 nm (nm) (nm) (nm) (nm) 谐振腔条件谐振腔条件 c c 对于半导体激光器，我们有对于半导体激光器，我们有： (nm) (nm

36、) c c 输出谱线输出谱线 6.46.46565 单纵模激光器光谱如下图：单纵模激光器光谱如下图： (nm) (nm) 820820 0.2 nm 0.2 nm 6.4 6.4 半导体激光器半导体激光器 6.4 6.4 半导体激光器半导体激光器 6.46.46666 绝大多数连续波（连续工作）半导体激光是异质绝大多数连续波（连续工作）半导体激光是异质 结边发光型（下图）或者垂直腔面发射型。结边发光型（下图）或者垂直腔面发射型。 6.56.56767 6.5 LD6.5 LD的工作特性的工作特性 I ITH TH为门限 为门限电流，一般是电流，一般是75mA75mA，连续工作，连续工作LDLD

37、典型输出典型输出 光功率为光功率为110mW110mW，工作电流一般在门限电流以上，工作电流一般在门限电流以上 2040mA2040mA，更高则牺牲使用寿命。，更高则牺牲使用寿命。 6.56.56868 数字调制：数字调制： 6.5 LD6.5 LD的工作特性的工作特性 直流偏置设置为门限电直流偏置设置为门限电 流，二进制流，二进制1 1到来的时候到来的时候 LDLD能尽快打开。能尽快打开。 6.56.56969 模拟调制：模拟调制： 6.5 LD6.5 LD的工作特性的工作特性 直流偏置设置为直流偏置设置为LDLD响应曲响应曲 线线 线性区的中央线性区的中央 6.56.57070 温度依赖特性：温度依赖特性： 功率温度特性：功率温度特性： 6.5 LD6.5 LD的工作特性的工作特性 N N区的空穴增多，区的空穴增多，P P区的区的 电荷增多，在有源区外造成电荷增多，在有源区外造成 了大量不需要的复合，这使了大量不需要的复合，这使 增益下降，增加了门限电流增益下降，增加了门限电流 ，从总体上，从总体上降低了输出的光降低了输出的光 功率功率 6.56.57171 LD LD的输出激光的输出激光，因为其，因为其材质折射材质折射 率具有温度依赖特性率具有温度依赖特性，因此谐振频率的间隔随温度改变，因此谐振频率的间隔随温度改变 Ln mc f 2 (3.24)(3.2