光收发设备概述
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• 将处于粒子数反转分布状态的物质称为增益物质或激 活物质。
28
2．激光器的基本组成
• 激光振荡器必须包括以下三个部分：
– 能够产生激光的工作物质， – 能够使工作物质处于粒子数反转分布状态的激励源， – 能够完成频率选择及反馈作用的光学谐振腔。
29
3．光学谐振腔
• ① 光学谐振腔的结构。 • 在增益物质两端，适当的位置，放置两个反射镜M1和
• 谐振腔内损耗的大小用平均衰减系数α表示为
i
r
i
1 2l
ln
1 r1r2
34
4．激光器的参量
（2 • 激活物质的放大作用用增益系数G • G表示光通过单位长度的激活物质之后，光强增
35
4．激光器的参量
• 图3-10 激活物质的放大作用
36
4．激光器的参量
（3 • 将激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的阈
M2互相平行，就构成了最简单的光学谐振腔。 • 如果反射镜是平面镜，称为平面腔；如果反射镜是球
• 对于两个反射镜，要求其中一个能全反射，如M1的反 射系数r=1；另一个为部分反射，如M2 r<1
•②
30
3．光学谐振腔
• 图3-8 光学谐振腔的结构
31
3．光学谐振腔
• 图3-9 激光器示意图
32
3．光学谐振腔
码平均发送光功率之比。可用下式表示
EXT 10 lg P11 (dB) P00
（3-1）
式中，P11为全“1”码时的平均光功率；P00为全 “0”码时的平均光功率。一般要求EXT≥10dB。
5
3.0.1 光发送机
（3）调制特性要好
所谓调制特性好，是指光源的P−I曲线在使用范围
内线性特性好，否则在调制后将产生非线性失真。 除此之外，还要求电路尽量简单、成本低、稳定性
1．半导体激光器（LD 2．半导体激光器的工作特性
40
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 用半导体材料作为激活物质的激光器，称为半 导体激光器。
• 在半导体激光器中，从光振荡的形式上来看， 主要有两种方式构成的激光器，
– 一种是用天然解理面形成的F-P腔（法布里-珀罗谐 振腔），这种激光器称为F-P腔激光器；
• 综合上述分析可知，要构成一个激光器，必须 具备以下三个组成部分：工作物质、泵浦源和 光学谐振腔。
• 工作物质在泵浦源的作用下发生粒子数反转分 布，成为激活物质，从而有光的放大作用。
• 激活物质和光学谐振腔是产生激光振荡的必要 条件。
33
4．激光器的参量
（1）平均衰减系数α
• 在光学谐振腔内产生振荡的先决条件是放大的光能要 足以抵消腔内的损耗。
– 另一种是分布反馈型（DFB）激光器。
41
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• F-P腔激光器从结构上可分为同质结半导体激光 器、单异质结半导体激光器和双异质结半导体 激光器。
42
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 图3-11 半导体激光器的结构示意图
43
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
19
3．光和物质的相互作用
（1 • 发射光子的频率
f E2 E1 h
• ① 这个过程是在没有外界作用的条件下自发产生的，是自发跃迁。
② ③
20
3．光和物质的相互作用
• 图3-5 原子的自发辐射
21
3．光和物质的相互作用
（2 • 物质在外来光子的激发下，低能级上的电子吸收了外
来光子的能量，而跃迁到高能级上，这个过程叫做受 • ① 这个过程必须在外来光子的激发下才会产生，因此是 ② ③ 受激跃迁的过程不是放出能量，而是消耗外来光能。
3
3.0.1 光发送机
光发送机作用：是把从电端机送来的电信号转变成 光信号，并送入光纤线路进行传输。对光发送机的要求：
（1）有合适的输出光功率 光发送机的输出光功率，是指耦合进光纤的功率，
亦称入纤功率。光源应有合适的光功率输出，一般为 0.01mW～5mW。
4
（2）有较好的消光比 消光比的定义为全“1”码平均发送光功率与全“0”
22
3．光和物质的相互作用
• 图3-6 原子的受激吸收
23
3．光和物质的相互作用
（3 • 处于高能级E2的电子，当受到外来光子的激发而跃迁
到低能级E1时，放出一个能量为hf的光子。由于这个 过程是在外来光子的激发下产生的，因此叫做受激辐 射。
• ① 外来光子的能量等于跃迁的能级之差。 ② 受激过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同，
④ P-N结外加正偏压后的能带分布以及激光的产 生。
Ⅰ P-N结空间电荷区的形成。 Ⅱ P-N结形成后的能带分析。 Ⅲ P-N结外加正偏压后的能带分布。 Ⅳ 激光的产生。
49
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 图3-16 P-N结形成后的能带分布
50
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 图3-13 本征半导体的能带分布
46
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 图3-14 N型半导体和P型半导体重掺杂能带图
47
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 图3-15 P-N结空间电荷区
48
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
光接收机中的关键器件是半导体光检测器，它和接收 机中的前置放大器合称光接收机前端。
10
3.0.4 光接收机
图3-3 光接收机组成
11
3.1 半导体光器件
• 光源是光纤通信系统中光发射机的重要组成部 件，其主要作用是将电信号转换为光信号送入 光纤。
• 目前用于光纤通信的光源包括半导体激光器（ Laser Diode，LD）和半导体发光二极管（Light Emitting Diode，LED
• 阈值条件为
Gt
i
1 2l
ln
1 r1r2
• 其中Gt • 激光器的阈值条件只决定于光学谐振腔的固有损耗。
37
4．激光器的参量
（4 • • 光学谐振腔的谐振条件或称驻波条件
g
2L q
38
3.1.3 半导体激光器的结构、工 作原理及工作特性
• 半导体激光器是有阈值的器件，它和发光二极管 （LED
衡条件下，能量为E的能级被一个电子占据的概率为
f
(E)
1
1 e(EE
f
) / k0T
• 费米统计规律是物质粒子能级分布的基本规律，它反
17
• 图3-4 费米分布函数变化曲线
18
3．光和物质的相互作用
• 光可以被物质吸收，也可以从物质中发射。 • 在研究光与物质的相互作用时，爱因斯坦指出
，这里存在着三种不同的基本过程，即自发辐 射、受激吸收以及受激辐射。
第3章 光收发设备
3.0 光端机的基本概念 3.1 半导体光源 3.2 半导体光电检测器 3.3 光放大器 3.4 无源光器件
1
3.0 光端机的基本概念
光发送机与光接收机统称为光端机。光端机位于电 端机和光纤传输线路之间，如图3-1所示。
图3-1 光纤通信系统组成
2
3.0 光端机的基本概念
光纤通信系统主要包括光纤（光缆）和光端机。 每一部光端机又包含光发送机和光接收机两部分，通 信距离长时还要加光中继器。光发送机完成E/O转换， 光接收机完成O/E转换，光纤实现光信号的传输，光 中继器延长通信距离。
• 光纤通信对半导体发光器件的基本要求有下列几点。 （1）光源的发光波长应符合目前光纤的三个低损耗窗口,
即短波长波段的0.85μm、长波长波段的1.31μm与 1.55μm。 （2）能长时间连续工作，并能提供足够的光输出功率。 （3 （4）光源的谱线宽度窄。 （5
39
3.1.3 半导体激光器的结构、工 作原理及工作特性
而且相位、偏振方向和传播方向都相同，因此称它们 是全同光子。 ③
24
3．光和物质的相互作用
• 图3-7原子的受激辐射
25
3.1.2 激光器的工作原理
• • 要使得光产生振荡，必须先使光得到放大，而
产生光放大的前提，由前面的讨论可知，是物 质中的受激辐射必须大于受激吸收。 • 受激辐射是产生激光的关键。
（3 • 激光器的阈值电流和光输出功率随温度变化的
特性为温度特性。
57
2．半导体激光器的工作特性
图3-21 激光器阈值电流随温度变化的曲线
58
2．半导体激光器的工作特性
（4 • 半导体激光器是把电功率直接转换成光功率的
器件，衡量转换效率的高低常用功率转换效率
• 激光器的功率转换效率定义为输出光功率与消 耗的电功率之比，用ηP表示。
• 图3-17 外加正偏压后P-N结的能带分布
51
2．半导体激光器的工作特性
（1 • 对于半导体激光器，当外加正向电流达到某一
值时，输出光功率将急剧增加，这时将产生激 光振荡，这个电流值称为阈值电流，用It表示。 （2 • 半导体激光器的光谱随着激励电流的变化而变 化。 •
52
2．半导体激光器的工作特性
59
3.1.4 分布反馈半导体激光器
• 分布反馈半导体激光器是一种可以产生动态控制的单 纵模激光器，即在高速调制下仍然能单纵模工作的半 导体激光器。
26
3.1.2 激光器的工作原理
1．粒子数反转分布与光放大之间的关系 2．激光器的基本组成 3．光学谐振腔 4．激光器的参量
27
1．粒子数反转分布与光放大之 间的关系
• • 要想物质能够产生光的放大，就必须使受激辐射作用
大于受激吸收作用，也就是必须使N2>N1。 • 这种粒子数一反常态的分布，称为粒子数反转分布。 • 粒子数反转分布状态是使物质产生光放大的必要条件。
有某些允许的轨道。由于在每一个轨道内运动，就相 应具有一定的电子能量，因此，电子运动的能量只能 有某些允许的数值。 • 这些所允许的能量值因轨道不同，都是一个个地分开 的，即是不连续的。我们把这些分立的能量值称为原 子的不同能级。
16
2．费米能级
（2
• • 电子占据能级的概率遵循费米能级统计规律：在热平
好、光源寿命长等。
6
3.0.2 光发送机的基本组成
数字光发送机的基本组成包括均衡放大、码型变 换、复用、扰码、时钟提取、光源、光源的调制电路、 光源的控制电路（ATC和APC）及光源的监测和保护 电路等。如图3-2。
图3-2 数字光发送机原理方框图
7
3.0.3 光发送机的各部分功能
（1）均衡放大：补偿由电缆传输所产生的衰减和畸变。 （2）码型变换：将HDB3码或CMI码变化为NRZ码。 （3）复用：用一个大传输信道同时传送多个低速信号 的过程。 （4）扰码：使信号达到“0”、“1”等概率出现，利 于时钟提取。 （5）时钟提取：提取PCM中的时钟信号，供给其它 电路使用。
12
3.1 半导体光器件
3.1.1 激光器的物理基础 3.1.2 激光器的工作原理 3.1.3 半导体激光器的结构、工作原理及工作特性 3.1.4 分布反馈半导体激光器 3.1.5 量子阱半导体激光器
13
3.1.1 激光器的物理基础
1．光子的概念 2．费米能级 3．光和物质的相互作用
14
1．光子的概念
8
3.0.3 光发送机的各部分功能
（6）调制（驱动）电路：完成电/光变换任务。 （7）光源：产生作为光载波的光信号。 （8）温度控制和功率控制： 稳定工作温度和输出的 平均光功率。 （9）其他保护、监测电路：如光源过流保护电路、 无光告警电路、LD偏流（寿命）告警等。
9
3.0.4 光接收机
光接收机作用是将光纤传输后的幅度被衰减、波形 产生畸变的、微弱的光信号变换为电信号，并对电信号 进行放大、整形、再生后，再生成与发送端相同的电信 号，输入到电接收端机，并且用自动增益控制电路 （AGC）保证稳定的输出。
• 光是由能量为hf的光量子组成的，其中 h=6.626×10-34J·S，称为普朗克常数；f是光波 频率。
• 人们将这些光量子称为光子。 • 不同频率的光子具有不同的能量。 • 光具有波、粒两重性。
15
2．费米能级
（1 • 物质是由原子组成的，而原子是由原子核和核外电子
构成的。 • • 电子在原子中围绕原子核按一定轨道运动，而且只能
• 图3-18 激光器输出特性曲线
53
2．半导体激光器的工作特性
（2 • 半导wk.baidu.com激光器的光谱随着激励电流的变化而变
化。 •
54
2．半导体激光器的工作特性
• 图3-19 GaAs激光器的光谱
55
2．半导体激光器的工作特性
• 图3-20 GaAlAs/GaAs激光器的典型输出光谱
56
2．半导体激光器的工作特性
• 图3-12 InGaAsP双异质结条形激光器示意图
44
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 半导体的能带分布。 ① 本征半导体的能带分布。 ② P型半导体和N型半导体的形成。 ③ 在重掺杂情况下，N型半导体和P型半导体的能
带分布。 ④ P-N结外加正偏压后的能带分布以及激光的产
生。
45
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2．激光器的基本组成
• 激光振荡器必须包括以下三个部分：
– 能够产生激光的工作物质， – 能够使工作物质处于粒子数反转分布状态的激励源， – 能够完成频率选择及反馈作用的光学谐振腔。
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3．光学谐振腔
• ① 光学谐振腔的结构。 • 在增益物质两端，适当的位置，放置两个反射镜M1和
• 谐振腔内损耗的大小用平均衰减系数α表示为
i
r
i
1 2l
ln
1 r1r2
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4．激光器的参量
（2 • 激活物质的放大作用用增益系数G • G表示光通过单位长度的激活物质之后，光强增
35
4．激光器的参量
• 图3-10 激活物质的放大作用
36
4．激光器的参量
（3 • 将激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的阈
M2互相平行，就构成了最简单的光学谐振腔。 • 如果反射镜是平面镜，称为平面腔；如果反射镜是球
• 对于两个反射镜，要求其中一个能全反射，如M1的反 射系数r=1；另一个为部分反射，如M2 r<1
•②
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3．光学谐振腔
• 图3-8 光学谐振腔的结构
31
3．光学谐振腔
• 图3-9 激光器示意图
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3．光学谐振腔
码平均发送光功率之比。可用下式表示
EXT 10 lg P11 (dB) P00
（3-1）
式中，P11为全“1”码时的平均光功率；P00为全 “0”码时的平均光功率。一般要求EXT≥10dB。
5
3.0.1 光发送机
（3）调制特性要好
所谓调制特性好，是指光源的P−I曲线在使用范围
内线性特性好，否则在调制后将产生非线性失真。 除此之外，还要求电路尽量简单、成本低、稳定性
1．半导体激光器（LD 2．半导体激光器的工作特性
40
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 用半导体材料作为激活物质的激光器，称为半 导体激光器。
• 在半导体激光器中，从光振荡的形式上来看， 主要有两种方式构成的激光器，
– 一种是用天然解理面形成的F-P腔（法布里-珀罗谐 振腔），这种激光器称为F-P腔激光器；
• 综合上述分析可知，要构成一个激光器，必须 具备以下三个组成部分：工作物质、泵浦源和 光学谐振腔。
• 工作物质在泵浦源的作用下发生粒子数反转分 布，成为激活物质，从而有光的放大作用。
• 激活物质和光学谐振腔是产生激光振荡的必要 条件。
33
4．激光器的参量
（1）平均衰减系数α
• 在光学谐振腔内产生振荡的先决条件是放大的光能要 足以抵消腔内的损耗。
– 另一种是分布反馈型（DFB）激光器。
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1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• F-P腔激光器从结构上可分为同质结半导体激光 器、单异质结半导体激光器和双异质结半导体 激光器。
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1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 图3-11 半导体激光器的结构示意图
43
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
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3．光和物质的相互作用
（1 • 发射光子的频率
f E2 E1 h
• ① 这个过程是在没有外界作用的条件下自发产生的，是自发跃迁。
② ③
20
3．光和物质的相互作用
• 图3-5 原子的自发辐射
21
3．光和物质的相互作用
（2 • 物质在外来光子的激发下，低能级上的电子吸收了外
来光子的能量，而跃迁到高能级上，这个过程叫做受 • ① 这个过程必须在外来光子的激发下才会产生，因此是 ② ③ 受激跃迁的过程不是放出能量，而是消耗外来光能。
3
3.0.1 光发送机
光发送机作用：是把从电端机送来的电信号转变成 光信号，并送入光纤线路进行传输。对光发送机的要求：
（1）有合适的输出光功率 光发送机的输出光功率，是指耦合进光纤的功率，
亦称入纤功率。光源应有合适的光功率输出，一般为 0.01mW～5mW。
4
（2）有较好的消光比 消光比的定义为全“1”码平均发送光功率与全“0”
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3．光和物质的相互作用
• 图3-6 原子的受激吸收
23
3．光和物质的相互作用
（3 • 处于高能级E2的电子，当受到外来光子的激发而跃迁
到低能级E1时，放出一个能量为hf的光子。由于这个 过程是在外来光子的激发下产生的，因此叫做受激辐 射。
• ① 外来光子的能量等于跃迁的能级之差。 ② 受激过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同，
④ P-N结外加正偏压后的能带分布以及激光的产 生。
Ⅰ P-N结空间电荷区的形成。 Ⅱ P-N结形成后的能带分析。 Ⅲ P-N结外加正偏压后的能带分布。 Ⅳ 激光的产生。
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1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 图3-16 P-N结形成后的能带分布
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1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 图3-13 本征半导体的能带分布
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1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 图3-14 N型半导体和P型半导体重掺杂能带图
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1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 图3-15 P-N结空间电荷区
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1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
光接收机中的关键器件是半导体光检测器，它和接收 机中的前置放大器合称光接收机前端。
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3.0.4 光接收机
图3-3 光接收机组成
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3.1 半导体光器件
• 光源是光纤通信系统中光发射机的重要组成部 件，其主要作用是将电信号转换为光信号送入 光纤。
• 目前用于光纤通信的光源包括半导体激光器（ Laser Diode，LD）和半导体发光二极管（Light Emitting Diode，LED
• 阈值条件为
Gt
i
1 2l
ln
1 r1r2
• 其中Gt • 激光器的阈值条件只决定于光学谐振腔的固有损耗。
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4．激光器的参量
（4 • • 光学谐振腔的谐振条件或称驻波条件
g
2L q
38
3.1.3 半导体激光器的结构、工 作原理及工作特性
• 半导体激光器是有阈值的器件，它和发光二极管 （LED
衡条件下，能量为E的能级被一个电子占据的概率为
f
(E)
1
1 e(EE
f
) / k0T
• 费米统计规律是物质粒子能级分布的基本规律，它反
17
• 图3-4 费米分布函数变化曲线
18
3．光和物质的相互作用
• 光可以被物质吸收，也可以从物质中发射。 • 在研究光与物质的相互作用时，爱因斯坦指出
，这里存在着三种不同的基本过程，即自发辐 射、受激吸收以及受激辐射。
第3章 光收发设备
3.0 光端机的基本概念 3.1 半导体光源 3.2 半导体光电检测器 3.3 光放大器 3.4 无源光器件
1
3.0 光端机的基本概念
光发送机与光接收机统称为光端机。光端机位于电 端机和光纤传输线路之间，如图3-1所示。
图3-1 光纤通信系统组成
2
3.0 光端机的基本概念
光纤通信系统主要包括光纤（光缆）和光端机。 每一部光端机又包含光发送机和光接收机两部分，通 信距离长时还要加光中继器。光发送机完成E/O转换， 光接收机完成O/E转换，光纤实现光信号的传输，光 中继器延长通信距离。
• 光纤通信对半导体发光器件的基本要求有下列几点。 （1）光源的发光波长应符合目前光纤的三个低损耗窗口,
即短波长波段的0.85μm、长波长波段的1.31μm与 1.55μm。 （2）能长时间连续工作，并能提供足够的光输出功率。 （3 （4）光源的谱线宽度窄。 （5
39
3.1.3 半导体激光器的结构、工 作原理及工作特性
而且相位、偏振方向和传播方向都相同，因此称它们 是全同光子。 ③
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3．光和物质的相互作用
• 图3-7原子的受激辐射
25
3.1.2 激光器的工作原理
• • 要使得光产生振荡，必须先使光得到放大，而
产生光放大的前提，由前面的讨论可知，是物 质中的受激辐射必须大于受激吸收。 • 受激辐射是产生激光的关键。
（3 • 激光器的阈值电流和光输出功率随温度变化的
特性为温度特性。
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2．半导体激光器的工作特性
图3-21 激光器阈值电流随温度变化的曲线
58
2．半导体激光器的工作特性
（4 • 半导体激光器是把电功率直接转换成光功率的
器件，衡量转换效率的高低常用功率转换效率
• 激光器的功率转换效率定义为输出光功率与消 耗的电功率之比，用ηP表示。
• 图3-17 外加正偏压后P-N结的能带分布
51
2．半导体激光器的工作特性
（1 • 对于半导体激光器，当外加正向电流达到某一
值时，输出光功率将急剧增加，这时将产生激 光振荡，这个电流值称为阈值电流，用It表示。 （2 • 半导体激光器的光谱随着激励电流的变化而变 化。 •
52
2．半导体激光器的工作特性
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3.1.4 分布反馈半导体激光器
• 分布反馈半导体激光器是一种可以产生动态控制的单 纵模激光器，即在高速调制下仍然能单纵模工作的半 导体激光器。
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3.1.2 激光器的工作原理
1．粒子数反转分布与光放大之间的关系 2．激光器的基本组成 3．光学谐振腔 4．激光器的参量
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1．粒子数反转分布与光放大之 间的关系
• • 要想物质能够产生光的放大，就必须使受激辐射作用
大于受激吸收作用，也就是必须使N2>N1。 • 这种粒子数一反常态的分布，称为粒子数反转分布。 • 粒子数反转分布状态是使物质产生光放大的必要条件。
有某些允许的轨道。由于在每一个轨道内运动，就相 应具有一定的电子能量，因此，电子运动的能量只能 有某些允许的数值。 • 这些所允许的能量值因轨道不同，都是一个个地分开 的，即是不连续的。我们把这些分立的能量值称为原 子的不同能级。
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2．费米能级
（2
• • 电子占据能级的概率遵循费米能级统计规律：在热平
好、光源寿命长等。
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3.0.2 光发送机的基本组成
数字光发送机的基本组成包括均衡放大、码型变 换、复用、扰码、时钟提取、光源、光源的调制电路、 光源的控制电路（ATC和APC）及光源的监测和保护 电路等。如图3-2。
图3-2 数字光发送机原理方框图
7
3.0.3 光发送机的各部分功能
（1）均衡放大：补偿由电缆传输所产生的衰减和畸变。 （2）码型变换：将HDB3码或CMI码变化为NRZ码。 （3）复用：用一个大传输信道同时传送多个低速信号 的过程。 （4）扰码：使信号达到“0”、“1”等概率出现，利 于时钟提取。 （5）时钟提取：提取PCM中的时钟信号，供给其它 电路使用。
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3.1 半导体光器件
3.1.1 激光器的物理基础 3.1.2 激光器的工作原理 3.1.3 半导体激光器的结构、工作原理及工作特性 3.1.4 分布反馈半导体激光器 3.1.5 量子阱半导体激光器
13
3.1.1 激光器的物理基础
1．光子的概念 2．费米能级 3．光和物质的相互作用
14
1．光子的概念
8
3.0.3 光发送机的各部分功能
（6）调制（驱动）电路：完成电/光变换任务。 （7）光源：产生作为光载波的光信号。 （8）温度控制和功率控制： 稳定工作温度和输出的 平均光功率。 （9）其他保护、监测电路：如光源过流保护电路、 无光告警电路、LD偏流（寿命）告警等。
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3.0.4 光接收机
光接收机作用是将光纤传输后的幅度被衰减、波形 产生畸变的、微弱的光信号变换为电信号，并对电信号 进行放大、整形、再生后，再生成与发送端相同的电信 号，输入到电接收端机，并且用自动增益控制电路 （AGC）保证稳定的输出。
• 光是由能量为hf的光量子组成的，其中 h=6.626×10-34J·S，称为普朗克常数；f是光波 频率。
• 人们将这些光量子称为光子。 • 不同频率的光子具有不同的能量。 • 光具有波、粒两重性。
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2．费米能级
（1 • 物质是由原子组成的，而原子是由原子核和核外电子
构成的。 • • 电子在原子中围绕原子核按一定轨道运动，而且只能
• 图3-18 激光器输出特性曲线
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2．半导体激光器的工作特性
（2 • 半导wk.baidu.com激光器的光谱随着激励电流的变化而变
化。 •
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2．半导体激光器的工作特性
• 图3-19 GaAs激光器的光谱
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2．半导体激光器的工作特性
• 图3-20 GaAlAs/GaAs激光器的典型输出光谱
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2．半导体激光器的工作特性
• 图3-12 InGaAsP双异质结条形激光器示意图
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1．半导体激光器（LD）的结构 和工作原理
• 半导体的能带分布。 ① 本征半导体的能带分布。 ② P型半导体和N型半导体的形成。 ③ 在重掺杂情况下，N型半导体和P型半导体的能
带分布。 ④ P-N结外加正偏压后的能带分布以及激光的产
生。
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