Модуляция излучения лазера

Поскольку ЛД являются источником когерентного излучения, то возможны различные виды модуляции излучения ЛД: амплитудная, частотная, фазовая и по интенсивности. До скоростей передачи 2.5 Гбит/с используется модуляция интенсивности.

При этом возникают искажения формы оптического импульса, которые проявляются в:

• задержке переднего фронта оптического импульса на время t_d , ведущей к укорочению импульса излучения по сравнению с модулирующим электрическим импульсом,
• нестабильности импульса во времени,
• релаксационных колебаниях («звон»).

Рассмотрим форму импульса светового излучения ЛД, когда на него подается прямоугольный импульс тока. Пока плотность носителей в активной области не достигнет пороговой величины, лазерной генерации не будет, величина задержки определяется выражением

, (5.24)

где t_p - время жизни неосновных носителей в области рекомбинации, I_p - амплитуда приложенного импульса тока, I_пор - величина порогового тока.

При импульсной модуляции ЛД временная задержка излучения t_d может быть уменьшена подачей на лазер постоянного тока смещения I₀.

. (5.25)

Если ток смещения I₀ меньше порогового тока I_пор или равен 0, то при модуляции лазера двумя последовательными импульсами временная задержка для второго импульса будет меньше, поскольку плотность зарядов в p-n переходе из-за остаточного действия первого импульса будет выше к началу второго импульса. Это приводит к дрожаниям фронтов (джиттеру) и колебаниям амплитуд импульсов.