光发射机原理及器件(第3组)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,光纤通信持术,光导纤维已成为现代通信网络最佳媒质，光纤传输已成为所有宽带通信的最佳技术选择。,光发射机,在光纤传输的环节中占有很重要的地位。,光发射机原理及器件,光发射机原理和器件,光发射机作用,将电信号转变为光信号,光发射机基本组成,光源,(,关键,),半导体激光器,(LD),和发光二极管,(LED),调制电路和控制电路,线路编码电路,光发射机原理和器件,发光机理,电子由高能带,(,导带,),Ec,跃迁到低能带,(,价带,),Ev,辐射方式,:,自发辐射与受激辐射。,自发辐射的同时总伴有受激辐射发生,热平衡时,前者占优。,光发射机原理和器件,光发射机原理和器件,器件结构,1,、,LED,同质结与异质结半导体激光器,同质,结构半导体激光器，即只有一个简单,P-N,结，且,P,区和,N,区都是同一物质的半导体激光器。,异质结,，就是由两种不同材料,例如,CaAs,和,GaAlAs,),构成的,P-N,结。在双异质结构中，有三种材料，有源区被禁带宽度大、折射率较低的介质材料包围。,光发射机原理和器件,这种结,构形成一个像光纤波导的折射率分布，限制了光波向外围的泄漏，使,阈,值电流,降,低，,发热,现象减轻，可在,室温状态,下连续工作,。,2,、量子,限制激光器,除双异质结半导体激光器对载流子进行限制外,，,还有另外,一,种完全不同的对载流子限制的方式。对电子或空穴允许占据能量状态的限制，这种激光器叫做量子限制激光器。它具有,阈,值低,、,线宽窄,、,微分增益高,、,对温度不敏感,、,调制速度快,和,增益曲线,容易控制等许多优点。,光发射机原理和器件,LD,半导体激光器,1,、阈值特性,半导体激光器属厂阈值性器件，当注入电流大于闻值点时才有激光输出，否则为荧光输出。目前的激光器阈值电流,一般为十几个毫安，最大输出功率通常可达几百瓦。,光发射机原理和器件,2,、温度特性,半导体激光器的阈值电流。和输出,功率,是随,温度,而变化的，激光器的阈值电流和输出功率对温度很敏感，所以在实际使用中总是用热电致冷器对激光器进行冷却和温度控制。,光发射机原理和器件,3,、波长特性,激光器的波长特性用,中心波长,、,光谱宽度,以及,光谱模数,三个参数来描述光谱范围内辐射强度,最大值,所对应的波长叫,中心波长,。光谱范围内辐射强度,最大值下降,50%,处所对应波长的宽度叫,谱线宽度,，光谱模数有,多模,LD,和,单模,LD,。下图表示激光器的典型光潜特性。为了便于比较在图中也标出,LED,的光谱特性。,光发射机原理和器件,LD,与,LED,的光谱特性,:,