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1、精选优质文档-倾情为你奉上半 导 体 激 光 器1P-I 特性及阈值电流 P-I特性揭示了LD输出光功率与注入电流之间的变化规律,因此是LD最重要的特性之一。典型的激光器P-I曲线 由P-I曲线可知,LD是阈值型器件,随注入电流的不同而经历了几个典型阶段。 当注入电流较小时,有源区里不能实现粒子数反转,自发辐射占主导地位,LD发射普通的荧光,光谱很宽,其工作状态类似于一般的发光二极管。 随着注入电流的加大,有源区里实现了粒子数反转,受激辐射开始占主导地位,但当注入电流仍小于阈值电流时,谐振腔里的增益还不足以克服损耗,不能在腔内建立起一定模式的振荡,LD发射的仅仅是较强的荧光,称为“超辐射”状态
2、。 只有当注入电流达到阈值以后,才能发射谱线尖锐、模式明确的激光,光谱突然变窄并出现单峰(或多峰)。 2激光器线宽 半导体的激光器的线宽是多少?有的用nm表示,有的用Hz表示,计算公式是什么?经常会提到激光器的线宽1nm),波长的温度漂移也较大(0.5nm/), 因此不适用于高速和/或远程应用。 DFB激光的光线则相对较窄(0.04nm),波长对温度的漂移也较小(0.1nm/),因此就比较适合高性能的通信应用。但DFB激光也有缺陷。首先,它工作在1500nm波段时很容易产生啁啾,因此通常需要外加调制器(在1300nm波段此局限并不重要);其次,它没有FP或VCSEL激光那样容易产生,而且所需的
3、阈值电流也比VCSEL激光大。 VCSEL激光的优点是线宽较窄(0.35nm)且波长对温度漂移较小(0.06nm/)。另外,VCSEL激光的阈值电流也较小 (1mA),在相同的输出功率下,它比DFB激光和FP激光的效率更高,而且不象DFB激光那样容易产生啁啾。因而,即使速度为10Gbps的数据也可以直接采用VCSEL激光调制。最后,比起其它激光,制造和调整准直VCSEL都比较容易,这样就能够生产低成本基于VCSEL的收发器。这些特性看起来足以使VCSEL成为高性能通信应用的理想解决方案。其中850nm的VCSEL已经获得大规模的应用,但是由于长波长(1310nm、1550nm)的VCSEL具有输出功率不足以及制造工艺复杂等缺点,一直未能获得大规模应用。专心-专注-专业