如何去看 LD重要特征和讲义.doc

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1、如何去看LD重要特征一，类型；1、发光二极管(LEDLightEmittingDiode)发光二极管是最早被用来作光纤通讯传输的光源，传输用的光源波段主要有有780、850及1300nm等，最常用来设计为短距离(数十至数百公尺)的数据传输如G-Ethernet、Fire-wire，作为短距通讯主要原因除了制程简单、价格便宜外，另外是因为二极管本身的特性，如光功率较低(约为数个μW)，且光源的数值孔径较大的关系，因此大多配合玻璃或塑料材质的多模光纤使用。特性：由上面几个图可以看出LED的几个特性。第一幅图，可以看出发射为面射第二幅图，可以看光谱是

2、比较宽的，成一个拱门的形状，一般宽度为50nm第三幅图，从它的P-I曲线可以看出来LED是没有阈值的，随着电流的加大功率不断上升。一般LED用多模的纤耦合，多模的纤芯直径有俩种50um和62.5um两种，LED用的是62.5的纤来耦合及测试。通常LED在耦合及测试是用的电流是60mA。温度特性是对温度不敏感，随着温度的变化输出功率没有大的变化2、FP激光二极管(FabryPerotLaser)FP雷射是最早用为通讯的雷射二极管(LDlaserDiode)，一般常见的波段为850、1310nm，对应的光纤可为单模或多模光纤，因其高功率(约数个mW

3、)、低波段线宽(Spectralwidth)的特性，使其可作为较长距离的光源(一般Telecommunication约30公里左右)，雷射光源与二极管在结构上最大的不同是雷射是共振腔体的结构，简单来说，提供的电流可使腔体内的电子因能阶的跃迁而放出光子，腔体端面可想作是两面平行的镜子(即图中光源发出的两端面)，内部折射率较空气为高，造成光子在腔体内汇聚，当能量累积到达一定程度就会发射出来，因此会有所谓的临界电流(Threshold)的现象。有上面几幅图可以看出FP的几个特性第一幅图，可以看它的发射是边发射光斑可以表征能量的空间分布由此可以看出光斑

4、的形状并不是一个正圆。由此可看出光是如何聚焦的，中间最细的部分也就是我们经常说的正焦出，这时光斑最小耦合进光纤的最多。所以光纤耦合到这个位置能输出的功率最大。第二幅图，可以看到它的光谱是一个多纵模，也就是除了主模外还存在其它的模式的光输出，峰值最高的为主模，也就是我们常用的1310nm、1550nm等。谱宽为3nm.图上是一个1550nm的光谱。第三幅图，可以看出来它是由阈值的，随着注入电流的增大到一定的时候就发出光来，也就是我们说的激光。它是个受激辐射。•阈值Ith阈值电流是激光二极管开始振荡的正向电流。当LD中的工作电流低于其阈值电流Ith

5、时，LD仅能发出极微弱的非相干光（莹光），这相当于LD中的谐振腔并未产生振荡。而LD中的工作电流大于阈值电流Ith时，它会发出谱线狭窄的激光，这相当于形成了粒子数反转分布（产生激光的必要条件），谐振腔产生了振荡现象。由于LD是一个阈值器件，所以在实际使用时必须对之进行予偏置。即予先赋于LD一个偏置电流IB，其值略小于但接近于LD的阈值电流，使其仅发出极其微弱的莹光；一旦有调制信号输入，LD立即工作在能发出激光的区域，且其发光曲线相当陡峭。之后再来看一下它的温度特性随着温度的上升，阈值增大，发光效率降低。工作及测试电流一般为Ith+20mA.耦合

6、一般是用单模光纤来耦合，单模光纤的纤芯直径一般为9um。极限工作条件参数符号最小值典型值最大值单位正向电流（激光器)If(LD)100mA反向电压（激光器）Vr(LD)2V工作温度*Top-1085℃存储温度Tstg-4085℃光电特性参数符号最小值典型值最大值单位测试条件阈值电流Ith715mACW，25℃背光Im100900uAI＝Ith+20mA正向电压Vf1.21.5VI＝Ith+20mA跟踪误差TE-1.51.5dB-10～85°C，Imhold@25°C，25mA中心波长Cλ129013101330nm25℃，I＝Ith+20mA光

7、谱宽度RMS3nm25℃，I＝Ith+20mA这是一个1310nm波长FP激光器的一些参数。3．DFB雷射(DistributedFeedbackLaser)分布反馈激光二极管DFB雷射是现今用作高性能的通讯光源，其结构及光电反应的特性皆与FP雷射类似，通讯传输皆操作在临界电流之上，大部分波段在1550nm左右，与FP的结构不同处，是DFB沿着共振腔体外部加上一层光栅(Grating)，使雷射光仅允许单一波长光源存在于腔体中，我们称为单一纵向模态(SLMSingleLongitudinalMode)，此一特性，使得产生的功率(3~50mW)及线

8、宽(0.8~0.08pm)方面较FP雷射更为优越，但价格也是商品化光源中最昂贵的。第一幅图，可以看它的发射是边发射。（其它同FP第一副图）第二幅图，可