光纤通信中的半导体激光器LD与LED

"这篇资料主要介绍了LIV测试中的OSA基础知识，特别关注了TOSA（光发射器）和半导体激光器（LD）的相关概念和技术细节。" 在光纤通信领域，TOSA（Transmitter Optical SubAssembly）是关键组件之一，它的主要功能是将电信号转化为光信号，用于数据传输。TOSA通常包含一个半导体激光器（LD），这种器件在20世纪被誉为三大发明之一，与半导体和原子能并列，因其在光纤通信中的广泛应用而备受重视。 半导体激光器有多种类型，包括法布里-珀罗型激光器（F-PLD）、分布反馈激光器（DFBLD）、分布Bragg反射型激光器（DBRLD）、量子阱激光器（QWLD）以及垂直腔面发射激光器（VCSEL）。每种类型的激光器都有其特定的应用场景和优势。例如，VCSEL因其独特的结构，常用于短距离、高速的数据通信。 相对于半导体激光器，发光二极管（LED）在某些情况下也是光纤通信系统的光源选择。LED的优点包括成本低、生产量大、驱动电路简单，适合于低速率和多模光纤系统。然而，由于LED发出的是非相干光，光谱较宽，方向性差，因此在高速、大容量的通信系统中，半导体激光器因其更高的耦合效率、更快的响应速度和更好的相干性成为首选。 半导体激光器的分类不仅基于结构，还根据性能和波长。例如，低阈值LD适合低功耗应用，超高速LD用于高速传输，动态单模LD确保单纵模操作，大功率LD则用于需要大量能量传输的场景。波长分类通常涵盖850nm、1310nm、1490nm、1550nm等，这些波长与光纤通信的常用窗口匹配。 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特性曲线描述了注入电流与输出光功率之间的关系，是理解和控制激光器性能的关键。在操作中，需确保不超过这些参数的限制，以防止器件损伤。 这篇资料提供了OSA基础，特别是TOSA和半导体激光器的详细知识，包括它们的类型、优缺点、工作特性和应用，对于理解光纤通信系统至关重要。