高速率半導(dǎo)體激光器直接調(diào)制技術(shù)研究

于新雨 王博鈺 楊光 鐘文才

[摘 ? ? ? ? ?要] ?半導(dǎo)體激光器可以進行直接調(diào)制， 在空間光通信中具有巨大應(yīng)用前景。針對半導(dǎo)體激光器直接調(diào)制中的啁啾效應(yīng)、調(diào)制特性開展仿真研究和調(diào)制電路設(shè)計。

[關(guān) ? 鍵 ? ?詞] ?半導(dǎo)體激光器;直接調(diào)制;啁啾效應(yīng);高速率

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ?[文獻標志碼] ?A ? [文章編號] ?2096-0603（2015）27-0122-02

激光調(diào)制分為直接調(diào)制和外調(diào)制。直接調(diào)制也稱內(nèi)調(diào)制，是利用調(diào)制信號改變激光器振蕩特性的方法，可以通過改變激光器諧振腔內(nèi)諧振特性或者改變激光器驅(qū)動注入電流來實現(xiàn)直接調(diào)制。半導(dǎo)體激光器采用直接調(diào)制方式，結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)。半導(dǎo)體激光器注入電流進行激勵時，會產(chǎn)生相應(yīng)的電光延遲和弛豫振蕩，在調(diào)制速率高于2 Gbps時，這種現(xiàn)象更為明顯，限制了空間激光通信的距離。本文重點分析直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器的調(diào)制特性。

一、激光直接調(diào)制工作原理

本文采用的直接調(diào)制方案是通過將調(diào)制信號加載于激光器驅(qū)動電流對激光輸出進行直接調(diào)制，使激光器輸出光的強度隨信號而變化，屬于激光強度調(diào)制。

二、影響直接調(diào)制速率因素

分析制約激光器影響高速調(diào)制特性的因素以實現(xiàn)更大的調(diào)制帶寬、更高的調(diào)制速率。

（一）電光延遲

激光器的電光延遲導(dǎo)致輸出光脈沖展寬，如果注入的電流調(diào)制信號脈沖寬度與電光延遲時間特別接近時，調(diào)制輸出信號會產(chǎn)生影響，影響嚴重時出現(xiàn)畸變。為實現(xiàn)高速激光調(diào)制，應(yīng)盡量減小電光延遲時間。……