《光纤通信》第4章 复习思考题参考答案

（4.5.1）中的波长与有源层的光增益一致，因为有源区腔长z很短，所以需要高反射的端面，这是由于光增益与exp(gz)成正比，这里g是光增益系数。因为有源层通常很薄（?0.1 ?m），就像一个多量子阱，所以阈值电流很小，仅为0.1 mA，工作电流仅为几mA。由于器件体积小，降低了电容，适用于10 Gb/s的高速调制系统。由于该器件不需要解理面切割就能工作，制造简单，成本低，所以它又适合在接入网中使用。

图4.5.1 垂直腔表面发射激光器（VCSEL）示意图

4-17 LED和LD的主要区别是什么

答：LED本质上是非相干光源，它的发射光谱就是半导体材料导带和价带的自发辐射谱线，所以谱线较宽。对于用GaAlAs材料制作的LED，发射光谱宽度约为30~50 nm，而对长波长InGaAsP材料制作的LED，发射谱线为60~120 nm。因为LED的光谱很宽，所以光在光纤中传输时，材料色散和波导色散较严重，这对光纤通信非常不利。

LD有多模激光器和单模激光器之分。多模激光器指的是多纵模或多频激光器，模间距为0.13~0.9 nm。通常高速传输系统用的半导体激光器的频谱宽度为5 nm。单模激光器的频谱宽度因为很窄，所以称为线宽，它与有源区的设计密切相关。

图4.6.3 LED和LD的光谱特性