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OptiSystem應用：半導體雷射器-大信號調製

時間:2024-08-29 13:56來源:未知作者: infotek點擊:次列印

大信號特性與雷射二極體的數位開關有關。首先，我們將演示實現粒子數反轉以產生增益所需的延遲時間。

對於完全關閉的雷射器，載流子壽命將限制調製速率。對於電流脈衝Ip，時間週期td由下式給出：

需要實現粒子數反轉以產生增益。IB和Ith是偏置電流和閾值電流，T是載流子的平均壽命。從這個公式可以推斷，通過將二極體偏置在雷射閾值電流，可以消除時間延遲。
我們將在圖1中演示這種關係。

圖1 系統佈局

全域參數：位元速率為1Gb/s，序列長度為8位元，因此時間窗口為8ns。每比特採樣數為512，因此取樣速率約為500 GHz。因此，默認解析度約為120 MHz。

圖2初始電脈衝

而在接下來的兩幅圖中，顯示了調製峰值功率電流I=50mA的生成光脈衝。在圖3左側的圖中，IB=10mA，低於預設值Ith=33.46mA，在右側的圖中IB=Ith=10mA。在IB=10mA的情況下，當我們取T=Tsp時，根據上述公式，td約為0.6ns。

圖3生成光脈衝

當我們將左側圖表中產生的光脈衝與電脈衝進行比較時，我們可以看到光脈衝出現的時間延遲，約為0.6 ns。如果我們將右側圖中產生的光脈衝與電脈衝進行比較，我們會看到時間延遲td約為0。在這兩種情況下，都可以看到與之前討論的公式的預測非常一致。

本案例展示了直接調製半導體雷射器的大信號特性。顯示了實現粒子數反轉以產生增益和調製所需的延遲時間。

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