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半導(dǎo)體激光器的調(diào)制及其電路

時(shí)間:2012-07-03來源:輝鵬網(wǎng)絡(luò) 作者:編輯 點(diǎn)擊:
內(nèi)容提要: 半導(dǎo)體激光器的調(diào)制及其電路。
  

  相對(duì)于LED,半導(dǎo)體激光器的調(diào)制給電路設(shè)計(jì)人員帶來了更多的難題。這些難題來源于:

  1.閾值電流的存在。

  2.閾值電流隨使用年限而改變。

  3.閾值電流隨溫度的改變而改變。

  4.發(fā)射波長隨溫度的改變而改變。

  數(shù)字系統(tǒng)通常工作在稍低于閾值狀態(tài)的工作點(diǎn),直流偏置電流為Idc≈Ith。工作在稍低于閾值狀態(tài)(而不是零電流)的工作點(diǎn)上,可以縮短器件的開一關(guān)切換時(shí)延。對(duì)于模擬系統(tǒng),為了能夠在線性區(qū)工作,需要在闖值電流之上再加上偏置電流。閾值電流隨使用年限的增長或溫度的上升而增大.從而會(huì)引起輸出功率的降低。

  載波波長的變化系數(shù)是O_2 nm/'JC㈣,對(duì)應(yīng)于0.82舯的工作波長,會(huì)產(chǎn)生89Gl-lz/℃的頻移。對(duì)某些應(yīng)用來說,這種頻移是微不足道的。但是對(duì)于另一些應(yīng)用,這種量級(jí)的頻移會(huì)產(chǎn)生重要影響。對(duì)于工作在最小色散波長區(qū)的系統(tǒng),波長的微小變化會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)帶寬明顯減小。波分復(fù)用系統(tǒng)要求載波有很高的波長穩(wěn)定性,以便盡可能地減小相鄰信道之間的串?dāng)_。

  采用致冷技術(shù)穩(wěn)定二極管結(jié)溫度的方法,可以克服激光器特性對(duì)溫度的依賴性?梢圆捎玫拇胧┌ǎ簩⒍䴓O管管心置于熱沉之上、采用熱電冷卻技術(shù)(已在6.5節(jié)中簡要介紹)。因?yàn)闇囟茸兓蚴褂媚晗拊黾訉?dǎo)致的閾值電流變化,可以通過改變直流電流來加以補(bǔ)償。最后一種方法是通過反饋控制自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的,但這種方法不能解決因溫度變化引起的發(fā)射波長漂移問題。

  后面介紹的電路將給出對(duì)半導(dǎo)體激光器實(shí)施模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制的基本方法。雖然沒有考慮復(fù)雜的反饋控制,但是當(dāng)溫度和使用年限的影響并不重要時(shí),這些電路是有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的。我們經(jīng)常會(huì)遇到這種情況。例如在實(shí)驗(yàn)室測試中,使用年限的影響無須考慮,而且測量儀表可以監(jiān)控激光器輸出,并且可以人為調(diào)整驅(qū)動(dòng)電流來滿足所需的輸出功率要求。在包含反饋控制功能的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中,這些電路可以用做其中的調(diào)制電路部分。


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