9.1-半导体激光器--激光原理及应用-[电子教案]电子课件.ppt
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1、上一页上一页上一页上一页回首页回首页回首页回首页下一页下一页下一页下一页回末页回末页回末页回末页回目录回目录回目录回目录第第九九章章 激激光光在在信信息息技技术术中中的的应应用用9.1光光纤纤通通信信系系统统中中的的激激光光器器和和光光放放大大器器1.光纤通信对半导体激光器光源的要求 9.1.1 9.1.1 半导体激光器半导体激光器半导体激光器是激光器中的一个大家族。它与固体激光器、气体激光器以及其它类型的激光器相比,具有体积小、重量轻、电光转换效率高、可以直接调制、使用方便等优点,因此它非常适用于光纤通信之中。图9-1给出了光发射端机的工作原理。2.作为通信光源的半导体激光器 半导体激光器是
2、光纤通信用的主要光源,由于光纤通信系统具有不同的应用层次和结构,因而需要不同类型的半导体激光器。图9-1 光发射端机组成方框图 上一页上一页上一页上一页回首页回首页回首页回首页下一页下一页下一页下一页回末页回末页回末页回末页回目录回目录回目录回目录第第九九章章 激激光光在在信信息息技技术术中中的的应应用用9.1光光纤纤通通信信系系统统中中的的激激光光器器和和光光放放大大器器9.1.1 9.1.1 半导体激光器半导体激光器2.作为通信光源的半导体激光器(1)法布里珀罗激光器 法布里珀罗激光器(FP-LD)是最常见、最普通的半导体激光器,它的谐振腔由半导体材料的两个解理面构成。目前光纤通信上采用的
3、FP-LD的制作技术已经相当成熟。FP-LD的结构和制作工艺最简单,成本最低,适用于调制速度小于622Mbit/s的光纤通信系统。(2)分布反馈半导体激光器#实现动态单纵模工作的最有效的方法之一就是在半导体内部建立一个布拉格光栅,依靠光栅的选频原理来实现纵模选择。分布反馈布拉格半导体激光器(DFB-LD)的特点在于光栅分布在整个谐振腔中,光波在反馈的同时获得增益,因此其单色性优于一般的FP-LD。图9-2 DFB-LD结构示意图#在DFB-LD制作技术的发展过程中,人们发现直接在有源层刻蚀光栅会引入污染和损伤,于是又提出了图9-2所示的DFB-LD结构上一页上一页上一页上一页回首页回首页回首页
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5、D结构示意图 上一页上一页上一页上一页回首页回首页回首页回首页下一页下一页下一页下一页回末页回末页回末页回末页回目录回目录回目录回目录第第九九章章 激激光光在在信信息息技技术术中中的的应应用用9.1光光纤纤通通信信系系统统中中的的激激光光器器和和光光放放大大器器9.1.1 9.1.1 半导体激光器半导体激光器2.作为通信光源的半导体激光器(4)垂直腔面发射激光器 光数据传输和交换的多通道往往需要能够二维集成的器件,而垂直腔面发射激光器(VCSEL)是一个很好的选择。它与边发射激光器最大的不同点是:出射光垂直于器件的外延表面,即平行于外延生长的方向。图9-4为其典型结构图,其上下分别为分布布拉格
6、反射(DBR)介质反射镜,中间(InGaAsN)为量子阱有源区,氧化层有助于形成良好的电流及光场限制结构,电流由P、N电极注入,光由箭头方向发出。图9-4 VCSEL的典型结构示意图 上一页上一页上一页上一页回首页回首页回首页回首页下一页下一页下一页下一页回末页回末页回末页回末页回目录回目录回目录回目录第第九九章章 激激光光在在信信息息技技术术中中的的应应用用9.1光光纤纤通通信信系系统统中中的的激激光光器器和和光光放放大大器器上一页上一页上一页上一页回首页回首页回首页回首页下一页下一页下一页下一页回末页回末页回末页回末页回目录回目录回目录回目录第第九九章章 激激光光在在信信息息技技术术中中的
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