1、3.5 直接调制直接调制 直接调制直接调制(内调制内调制)主要是把要传递的信息转变为电主要是把要传递的信息转变为电流信号注入半导体光源（半导体激光器流信号注入半导体光源（半导体激光器LD或半导体发或半导体发光二极管光二极管LED），从而获得调制的光信号。是目前光纤），从而获得调制的光信号。是目前光纤通信系统普遍采用的实用化调制方法。通信系统普遍采用的实用化调制方法。1. 半导体激光器（半导体激光器（LD）直接调制的原理）直接调制的原理10500 50 100 It 150 200驱动电流驱动电流(mA)输输出出功功率率(mW)图图3-20 半导体激光器的输出特性半导体激光器的输出特性10080
2、604020850 950 1050波长波长( m)相 对相 对辐 射辐 射强 度强 度(%)高于阈值高于阈值低于阈值低于阈值图图3-21 半导体激光器的光谱特性半导体激光器的光谱特性3.5 直接调制直接调制为了获得线性调制，使工作点处于输出特性曲线的为了获得线性调制，使工作点处于输出特性曲线的直线部分，必须在加调制信号电流的同时加一适当直线部分，必须在加调制信号电流的同时加一适当的偏置电流的偏置电流Ib，以使输出的光信号不失真。，以使输出的光信号不失真。图图3-22 半导体激光器调制半导体激光器调制输输出出功功率率直流偏置直流偏置调制信号调制信号输出光强信号输出光强信号ttt(b) 调制特性
3、曲线调制特性曲线IbCLLD调制信号调制信号直流偏置直流偏置(a) 驱动电路驱动电路3.5 直接调制直接调制2.半导体发光二极管（半导体发光二极管（LED）的调制特性）的调制特性LED与与LD的主要区别的主要区别在于它没有谐振腔，是自发辐在于它没有谐振腔，是自发辐射，不存在阈值，它的输出光功率不像半导体激光器射，不存在阈值，它的输出光功率不像半导体激光器那样会随注入电流的变化而发生突变，因此，那样会随注入电流的变化而发生突变，因此，LED的的PI特性曲线的线性比较好。特性曲线的线性比较好。LD2LD1LED1LED2LED3LED4I(mA)Po u t(mW)16141210864200 1
4、00 200 300 400图图3-23 LED与与LD 的的Pout-I曲线比较曲线比较3.5 直接调制直接调制和和LD一样，一样，LED需要加偏置电流需要加偏置电流Ib，使其工作点处，使其工作点处于于LED的的P-I特性曲线的直线段。特性曲线的直线段。 LEDUb+EcIc已调光波已调光波(a) 驱动电路驱动电路PoutItIc(b) LED工作特性工作特性图图3-24 模拟信号驱动电路光强度调制模拟信号驱动电路光强度调制 3.5 直接调制直接调制3.半导体光源的模拟调制半导体光源的模拟调制 前面所述均为模拟调制前面所述均为模拟调制，无论是使用，无论是使用 LD或或LED作作光源，为了使输
5、出信号不发生畸变，都必须加直流光源，为了使输出信号不发生畸变，都必须加直流偏置。模拟调制的线性好坏与调制深度偏置。模拟调制的线性好坏与调制深度m有关：有关：m大，则调制幅度大，但线性差，而大，则调制幅度大，但线性差，而m小，则线性好，小，则线性好，但调制幅度小。故要综合考虑。但调制幅度小。故要综合考虑。 偏偏置置电电流流调调制制电电流流幅幅度度阈阈值值电电流流偏偏置置电电流流调调制制电电流流幅幅度度 mm:LED:LD输输出出功功率率直流偏置直流偏置调制信号调制信号输出光强信号输出光强信号ttt 调制特性曲线调制特性曲线Ib3.5 直接调制直接调制4.半导体光源的脉冲编码数字调制半导体光源的脉冲编码数字调制 如前述，脉冲编码数字调制是用编码脉冲（二进如前述，脉冲编码数字调制是用编码脉冲（二进制信号制信号“1”和和“0”）对光源发出的光波进行调制。）对光源发出的光波进行调制。 由于编码脉冲只有两个态（由于编码脉冲只有两个态（1和和0），所以即使有），所以即使有一定的失真，对传输准确性也没有影响一定的失真，对传输准确性也没有影响. 但但对对LD光源，光源，仍加一定的偏置，使仍加一定的偏置，使LD工作于受激发射状态。工作于受激发射状态。PoutIbIDt tI(a) 加加Ib后后LD数字调制特性数字调制特性OPoutIOt(b) LED数字调制特性数字调制特性
