Laser Linewidth U Bandwidth

Oct 22, 2024

Ħalli messaġġ

 

 

Linewidth

L-ismijiet tal-wisa ' tal-linja u bandwidth tal-laser huma simili ħafna, iżda t-tifsiriet huma differenti ħafna. L-ewwel, ejja nħarsu lejn il-wisa 'tal-linja. Il-wisa 'tal-linja hija relattivament faċli biex tinftiehem, li hija l-wisa' sħiħa nofs il-quċċata tal-ispettru tal-lejżer.

Bandwidth

Il-faxxa tal-frekwenza tal-lejżer mhix unità ta 'tul ta' spettru. L-isem sħiħ tiegħu għandu jissejjaħ bandwidth tal-modulazzjoni tal-lejżer.

laser bar

 

Il-bandwidth tal-modulazzjoni ta 'lejżer semikonduttur tirreferi għar-rata tas-sinjal massima li tista' tiġi output jew mgħobbija (għal sinjali diġitali), jew il-bandwidth massimu tas-sinjal analogu tal-output (jew mgħobbi).
Għalhekk, jekk trid tifhem il-bandwidth, l-ewwel trid tifhem il-modulazzjoni tal-laser, il-mod ta 'modulazzjoni, u d-definizzjoni. Bandwidth huwa l-limitu li jidher fil-modulazzjoni.
Il-prinċipju tal-komunikazzjoni bil-lejżer huwa fil-fatt mod binarju, modulazzjoni kodifikata ta '1 u 0.
Pereżempju, l-intensità tad-dawl tal-lejżer taħt drive ta 'livell għoli hija kbira, li tirrappreżenta 1, u l-qawwa tad-dawl tal-lejżer taħt drive ta' livell baxx hija dgħajfa, li tirrappreżenta 0.
L-informazzjoni tista' tiġi trażmessa billi taqleb malajr bejn poteri differenti.
Dan il-qlib veloċi jista 'jżid b'mod artifiċjali sinjal predeterminat u joħroġ lill-kurva tal-qawwa tal-lejżer, li se tifforma "dijagramma tal-għajnejn".

 

Formazzjoni tad-dijagramma tal-għajnejn

Għal sinjali diġitali, il-bidliet ta 'livelli għoljin u baxxi jista' jkollhom kombinazzjonijiet ta 'sekwenza multipli. Meta tieħu 3 bits bħala eżempju, jista' jkun hemm 8 kombinazzjonijiet ta' 000-111. Fid-dominju tal-ħin, biżżejjed mis-sekwenzi ta 'hawn fuq huma allinjati skont ċertu punt ta' referenza, u mbagħad il-forom tal-mewġ huma sovraposti biex jiffurmaw dijagramma tal-għajnejn. Kif muri fil-Figura 1. Għall-istrument tat-test, is-sinjal ta 'l-arloġġ tas-sinjal l-ewwel jiġi rkuprat mis-sinjal li jrid jiġi ttestjat, u mbagħad id-dijagramma ta' l-għajnejn hija superimposta skond ir-referenza ta 'l-arloġġ, u finalment murija.
Għal dijagramma ta 'l-għajnejn reali, kif muri fil-Figura 2, l-ewwel nistgħu naraw il-parametri ta' konverżjoni tal-livell bażiku tal-forma tal-mewġ diġitali, bħall-ħin medju ta 'żieda (Ħin ta' Tlugħ), ħin ta 'waqgħa (Ħin ta' waqgħa), overshoot (Overshoot), undershoot (Undershoot), livell ta' limitu (Threshold/CrossingPercent).
Huwa impossibbli li l-valuri tal-vultaġġ tal-livelli għoljin u baxxi tas-sinjal jibqgħu kompletament konsistenti kull darba, u huwa wkoll impossibbli li jiġi żgurat li t-tarf li jogħla u li jinżel ta' kull livell għoli u baxx ikunu fl-istess ħin. . Kif muri fil-Figura 3, minħabba s-superpożizzjoni ta 'sinjali multipli, il-linja tas-sinjal tad-dijagramma ta' l-għajnejn issir eħxen u tiċċajpar (Blur). Għalhekk, id-dijagramma tal-għajnejn tirrifletti wkoll il-ħoss u l-jitter tas-sinjal: fuq l-assi tal-vultaġġ vertikali, hija riflessa bħala storbju tal-vultaġġ (VoltageNoise); fuq l-assi tal-ħin orizzontali, huwa rifless bħala jitter tad-dominju tal-ħin (Jitter).

Dan huwa daqsxejn imbiegħed. Id-dijagramma tal-għajnejn mhix privattiva tat-trażmissjoni tal-lejżer. Jintuża f'oqsma oħra tal-komunikazzjoni.

3W 1064nm Bare Laser Chip
 
 

Ejja mmorru lura għall-bandwidth tal-laser.

Ġewwa ċ-ċippa tal-lejżer, il-bandwidth għandu jkun limitat mill-kostanti tal-ħin tar-rikombinazzjoni tat-toqob tal-elettroni.
Fil-fatt, hija r-rata ta 'konverżjoni tal-elettriku f'dawl. Jekk huwiex mgħaġġel jew le, minħabba li l-kurrent injettat irid malajr jaqleb id-daqs tal-vultaġġ skond is-sinjal. Matul dan il-ħin tal-bidla, huwa meħtieġ li l-elettriku jiġi kkonvertit f'dawl kemm jista 'jkun malajr u emess, sabiex ma jaffettwax is-sinjal li jmiss tal-elettriku. Madankollu, l-elettroni u t-toqob ma jerġgħux jikkombinaw immedjatament wara li jidħlu. Taħt ċertu vultaġġ, se jagħżlu li jaħdmu bil-mod. Kultant, hemm shortcut u xorta jridu jgħaddu direttament miż-żona ta 'rikombinazzjoni. Id-difetti, ir-reżistenza, il-kapaċità, eċċ fil-materjal se jkollhom impatt. Għalhekk, hemm limitu tal-bandwidth.

 

Fil-prattika, hemm ħafna fatturi li jillimitaw il-bandwidth.
Jekk il-bandwidth tal-modulazzjoni tal-lejżer għandha titjieb, iċ-ċavetta hija li titnaqqas l-influwenza tal-fatturi parassitiċi elettriċi tal-laser, speċjalment il-capacitance parassitika u l-proċess tat-trasport tat-trasportaturi fl-istruttura tal-bir quantum.

Meta timmanifattura lejżers ta 'veloċità għolja, jistgħu jittieħdu l-miżuri li ġejjin biex itejbu l-wisa' tal-frekwenza ta' 3dB tal-apparat:

 

① Iż-żona attiva tadotta strain (kumpens) multi-quantum well struttura-il-kwantum well laser well material huwa suġġett għal tensjoni kompressiva biaxjali fid-direzzjoni parallela mal-wiċċ tal-bir u tensjoni tat-tensjoni fid-direzzjoni perpendikolari mal-wiċċ tal-bir, u l- livell ta 'enerġija toqba tqila fil-quċċata tal-medda ta' valenza jogħla, u din il-medda ta 'valenza hija deġenerata, u tagħmel il-probabbiltà ta' transizzjoni ta 'elettroni mill-medda ta' qsim ta 'l-orbita ta' spin għall-medda ta 'toqba tqila bejn wieħed u ieħor ugwali għal żero, tnaqqas il-probabbiltà ta' rikombinazzjoni Auger fil-kamra temperatura, li tirriżulta fi tnaqqis fil-kurrent ta 'limitu ta' dan il-laser tal-bir quantum, tnaqqis fil-fattur ta 'titjib tal-wisa' tal-linja, u żieda sinifikanti fil-frekwenza ta 'oxxillazzjoni ta' rilassament, bandwidth ta 'modulazzjoni u koeffiċjent ta' gwadann differenzjali.

 

② Doping tat-tip P fir-reġjun attiv - doping tat-tip p jista 'jnaqqas it-trasport tat-toqob meta jgħaddi mir-reġjun SCH, li huwa l-limitazzjoni ewlenija għal apparati ta' veloċità għolja quantum well; doping tat-tip p jista 'jikseb gwadann differenzjali għoli ħafna u jagħmel id-distribuzzjoni tat-trasportaturi fil-quantum ukoll aktar uniformi.

Jekk il-konċentrazzjoni tad-doping Zn fir-reġjun attiv hija qrib 1018 cm -3, il-bandwidth ta '3dB tagħha tista' tilħaq 25GHz, u d-doping jista 'wkoll iżid il-frekwenza ta' oxxillazzjoni tal-apparat għal 30GHz (it-tul tal-kavità huwa 300μm). Barra minn hekk, id-doping qawwi huwa wkoll ta 'benefiċċju biex jitnaqqas il-fattur tat-titjib tal-wisa' tal-linja u jkompli jtejjeb il-gwadann differenzjali, li huma kollha ta 'benefiċċju biex itejbu l-karatteristiċi tal-modulazzjoni tal-apparat.

 

③ Naqqas il-parassiti elettriċi - Sabiex jitnaqqsu l-parassiti elettriċi ta 'lejżers ta' veloċità għolja, speċjalment il-kapaċità parassitika, tista 'tintuża teknoloġija semi-insulanti tad-dfin ta' regrowth Fe-InP, u ż-żona tal-elettrodu jeħtieġ li titnaqqas fl-istess ħin; struttura dejqa mesa awto-allinjata (SA-CM) tintuża biex tnaqqas il-kapaċità parassitika tal-apparat. In-nies spiss jużaw ukoll il-metodu tal-mili tal-poliimide biex inaqqsu l-kapaċità parassitika.

 

④ Żid il-konċentrazzjoni tal-foton u l-qligħ differenzjali ġewwa l-lejżer - Iż-żieda tal-konċentrazzjoni tal-foton fil-kavità tal-lejżer tista 'żżid il-frekwenza reżonanti intrinsika. L-użu tal-istruttura DFB biex il-lasing wavelength u l-wavelength tal-quċċata tal-qligħ jitneħħew b'mod negattiv (-10nm) jistgħu jżidu l-gwadann differenzjali, li jista 'jżid il-bandwidth ta' modulazzjoni -3dB.

 

L-analiżi ta 'hawn fuq tal-fatturi li jillimitaw il-karatteristiċi tal-modulazzjoni ta' veloċità għolja tal-lejżers semikondutturi u l-modi biex tiżdied il-wisa 'tal-frekwenza tal-modulazzjoni tal-lejżers, dawn il-fatturi u l-karatteristiċi statiċi tagħhom huma influwenti reċiprokament, għalhekk meta jiġu ddisinjati lejżers b'veloċità għolja, karatteristiċi oħra, bħal bħala limiti, karatteristiċi tat-temperatura, eċċ., jeħtieġ li jiġu kkunsidrati.

 

Ikkuntattjana

 

L-indirizz tagħna

B-1507 Ruiding Mansion,No.200 Zhenhua Rd,Distrett Xihu

Numru tat-Telefon

0086 181 5840 0345

E-mail

info@brandnew-china.com

modular-1