光纤通信光源：LED与半导体激光器LD的比较

"发光二极管LED-OSA 基本知识" 发光二极管（LED）是光纤通信系统中的一种重要光源，特别是在信息比特率较低（100~200Mb/s以下）和功率需求较小（几十微瓦）的场景下，LED是经济且实用的选择。相对于半导体激光器（LD），LED的优势在于其驱动电路简单，无需热稳定和光稳定电路，因此制造成本更低，生产量大。LED的工作原理基于光的自发发射，发出的光是非相干的，谱线宽且方向性较差，适合低速率通信。 另一方面，半导体激光器（LD）因其尺寸小巧、耦合效率高、响应速度快、波长与光纤匹配且可以直接调制，具有良好的相干性，所以在高速、大容量的光纤通信系统中占据主导地位。根据结构，LD可分法布里-珀罗型（F-PLD）、分布反馈激光器（DFBLD）、分布Bragg反射型（DBRLD）、量子阱激光器（QWLD）和垂直腔面发射激光器（VCSEL）。根据性能，LD有低阈值、超高速、动态单模和大功率等类型；按波长则有850nm、1310nm、1490nm、1550nm以及CWDM等不同种类。 半导体激光器的工作特性包括绝对最大额定值，如光输出功率（Po和Pf）、正向电流（IF）和反向电压（VR）。P-I特性曲线展示了激光二极管的总发射光功率P与注入电流I之间的关系，这有助于理解和控制LD的工作状态。 OSA（Optical Spectrum Analyzer，光学频谱分析仪）是用来分析光信号频谱的设备，对于理解和评估LED或LD的性能至关重要。在实际应用中，OSA可以帮助测量光源的光谱分布，确认其是否满足通信系统的特定要求。 LED和LD各有优势，选择哪种光源取决于具体的应用需求，如传输速率、功率需求、成本考虑以及系统的复杂性。而OSA作为分析工具，是确保这些光源性能达标的关键。