半导体激光器与发光二极管.ppt

构成光纤通信系统三大部分之一的光发射部分的核心是产生激光或荧光的光源，它包括半导体激光器LD（Laser Diode） 和半导体发光二极管LED（Light Emitting Diode），它们的共同特点是：体积小，重量轻，耗电量小。
激光，其英文LASER就是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(受激辐射的光放大)的缩写。
第三章 半导体激光器与发光二极管
1
最新课件
引言
一、 光纤通信系统对光源的基本要求：
（1）稳定性好，可在室温下连续工作；
（2）尺寸和结构要小；
（3）光波应匹配光纤的两个低损耗波段；
（4）信号调制容量大。
2
最新课件
2021/12/6
引言
二、 最常用的发光器件：
（1）LD：半导体激光二极管或称激光器(LD),发出的是激光.
a. 极窄的光谱带宽；b. 极大的调制容量；
c 有定向输出特性；d. 辐射具有光相干特性。
适用于长距离，大容量，高码速系统
优点：输出特性曲线线性好；使用寿命长；成本低.
（2）LED：发光二极管或称发光管(LED),发出的是荧光。
a. 非相干的自发辐射；
；
适用于短距离，低速，模拟系统
缺点：谱线宽度较宽；调制速率较低；与光纤的耦合效率较低。
3
最新课件
2021/12/6
半导体激光器（LD）图例
红光点状光斑激光器
工作参数
输出波长：
635nm 650nm 670nm出光功率：
0～75mw光斑直径：
工作电压：3V 5V 6V
图 *
4
最新课件
发光二极管图例
圆形发光二极管工作参数
波长：470nm
发光强度：
1000－4000mcd
正向电压；
图 *
5
最新课件
光电检测器图例
图 * 插拔式光电二极管
* APD雪崩光电二极管
6
最新课件
一、光子
1950年，爱因斯坦提出光量子学说。他认为光是由能量为hf的光量子组成的，其中，h=×10-34 J·S，称为普朗克常数，f是光波频率，人们称这些光量子叫做光子。
不同频率的光子具有不同的能量，而携带信息的光波它具有的能量只能是hf的整数倍，当光与物质相互作用时，光子的能量作为一个整体被吸收或反射。
光子概念的提出，使人们认识到，光不仅具有波动性，而且还具有粒子性，而且两者不可分割（两重性）。
§3-1 与激光器有关的概念
7
最新课件
二、费米能级
1、 原子能级的概念
物质是由原子组成，而原子又是由原子核和核外电子构成，当物质中原子的内部能量变化时，即可能产生光波。因此要研究激光的产生过程，就应了解原子能级分布。
电子在原子核外按一定的轨道运动，就具有了一定的电子能量，因此，电子运动的能量只能有某些允许的数值，这些允许的数值，因轨道不同，而一个个分开的，即不连续的，我们把这些分立的能量值，称为原子的不同能级。(*04)
8
最新课件
2、费米能级
物质中的电子不停地做无规则的运动，他们可以在不同的能级间跃迁，即对于某一电子而言，它所具有的能量时大时小，不断变化，而电子按能量大小的分布却有一定规律。
9
最新课件
在热平衡条件下，能量为E的能级被一个电子占据的概率为：
式中： （概率） ：为电子的费米分布函数
Ko：玻耳兹曼常数 ，
T：绝对温度
：费米能级，它只反映电子在各能级中分布情况的一个参数。
根据上式，：
10
最新课件