第2章發(fā)光二極管和發(fā)光二極管組件

第2章發(fā)光二極管和發(fā)光二極管組件第一頁(yè)，共59頁(yè)。第2章發(fā)光二極管和發(fā)光二極管組件2第二頁(yè)，共59頁(yè)。Contents超輻射發(fā)光二極管高速發(fā)光二極管發(fā)光二極管的特性與測(cè)試發(fā)光二極管基本工作原理半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識(shí)LED組件3第三頁(yè)，共59頁(yè)。光纖通信對(duì)光源的要求峰值波長(zhǎng)：低損耗窗口光功率：高、穩(wěn)定，滿足中繼段要求，（大于1mW）電/光轉(zhuǎn)換效率高、壽命長(zhǎng)、可靠性高：100萬小時(shí)單色性、方向性好易于調(diào)制、響應(yīng)速度快強(qiáng)度噪聲小P-I特性曲線好：線性度好4第四頁(yè)，共59頁(yè)。半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識(shí)半導(dǎo)體特點(diǎn):導(dǎo)電能力可控（受控于光、熱、雜質(zhì)等）典型半導(dǎo)體材料:硅Si和鍺Ge以及砷化鎵GaAs等

半導(dǎo)體又可以分為本征半導(dǎo)體（Intrinsic）和非本征半導(dǎo)體（Extrinsic）。

本征半導(dǎo)體：不含有雜質(zhì)的半導(dǎo)體。在本征半導(dǎo)體中，電子和空穴的載流子密度是相等的。5第五頁(yè)，共59頁(yè)。PN結(jié)

(1）PN結(jié)的形成：動(dòng)態(tài)平衡時(shí)形成PN結(jié)兩種運(yùn)動(dòng)：擴(kuò)散（濃度差）漂移（電場(chǎng)力）6第六頁(yè)，共59頁(yè)。漂移和擴(kuò)散1、電子或空穴在電場(chǎng)的作用下定向移動(dòng)稱為漂移如圖（A）所示。2、載流子由濃度高流向濃度低的的運(yùn)動(dòng)為擴(kuò)散。圖（B）所示。電流I。..空穴

。?電子（A）電場(chǎng)作用下的漂移運(yùn)動(dòng)（B）空穴擴(kuò)散示意7第七頁(yè)，共59頁(yè)。

當(dāng)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體接觸時(shí)，就產(chǎn)生了P-N結(jié)。在交界處，N區(qū)附近電子向P區(qū)擴(kuò)散，并與P區(qū)空穴結(jié)合，同時(shí)，P區(qū)空穴向N區(qū)擴(kuò)散，并與N區(qū)電子結(jié)合，這樣就形成了耗盡區(qū)，耗盡區(qū)沒有可以移動(dòng)的載流子，只剩下N區(qū)正離子和P區(qū)負(fù)離子，形成內(nèi)部電場(chǎng)，我們稱之為接觸電位，用耗盡電壓VD來描述這個(gè)場(chǎng)8第八頁(yè)，共59頁(yè)。

P

N+---------++++++++內(nèi)電場(chǎng)-

+由于接觸面載流子運(yùn)動(dòng)形成PN結(jié)示意圖擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)PN結(jié)變窄P

N+-R

外加正向電壓示意(導(dǎo)電）PN結(jié)變寬P

N-+R

外加反向電壓示意（截止）正向電流If反向電流IsPN結(jié)加正向電壓時(shí)電阻很小，電流大。加反向電壓時(shí)電阻很大，電流小。9第九頁(yè)，共59頁(yè)。

根據(jù)量子理論，圍繞原子核作軌道運(yùn)動(dòng)的電子的運(yùn)動(dòng)軌道不是連續(xù)可變的，電子只能沿著某些可能的軌道繞核運(yùn)轉(zhuǎn)，而不能具有任意的軌道。但可以在外界作用下，從一個(gè)軌道跳到另一個(gè)軌道，這種過程稱為躍遷。由于電子軌道與軌道之間是不連續(xù)的，并且每一軌道具有確定的能量。它的能量也是不連續(xù)的，離核較近的軌道對(duì)應(yīng)的能量較小，離核較遠(yuǎn)的軌道所對(duì)應(yīng)的能量較大，原子的這一內(nèi)部能量值稱為原子的一個(gè)能級(jí)。通常用若干水平線來表示電子所處的狀態(tài)，即能級(jí)圖。能級(jí)10第十頁(yè)，共59頁(yè)。11第十一頁(yè)，共59頁(yè)。受激輻射和粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布在物質(zhì)的原子中，存在許多能級(jí)，最低能級(jí)E1稱為基態(tài)，能量比基態(tài)大的能級(jí)Ei(i=2,3,4…)稱為激發(fā)態(tài)。電子在低能級(jí)E1的基態(tài)和高能級(jí)E2的激發(fā)態(tài)之間的躍遷有三種基本方式：受激吸收自發(fā)輻射受激輻射激光全稱為“輻射的受激發(fā)射光放大”(LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation)12第十二頁(yè)，共59頁(yè)。hf12初態(tài)E2E1終態(tài)E2E1受激吸收

(1)受激吸收

在正常狀態(tài)下，電子處于低能級(jí)E1，在入射光作用下，它會(huì)吸收光子的能量躍遷到高能級(jí)E2上，這種躍遷稱為受激吸收。電子躍遷后，在低能級(jí)留下相同數(shù)量的空穴。13第十三頁(yè)，共59頁(yè)。自發(fā)輻射hf12初態(tài)E2E1終態(tài)E2E1(2)自發(fā)輻射在高能級(jí)E2的電子是不穩(wěn)定的，即使沒有外界的作用，也會(huì)自動(dòng)地躍遷到低能級(jí)E1上與空穴復(fù)合，釋放的能量轉(zhuǎn)換為光子輻射出去，這種躍遷稱為自發(fā)輻射。14第十四頁(yè)，共59頁(yè)。hf12初態(tài)E2E1終態(tài)E2E1受激輻射

(3)受激輻射在高能級(jí)E2的電子，受到入射光的作用，被迫躍遷到低能級(jí)E1上與空穴復(fù)合，釋放的能量產(chǎn)生光輻射，這種躍遷稱為受激輻射。15第十五頁(yè)，共59頁(yè)。受激輻射和受激吸收的區(qū)別與聯(lián)系

受激輻射是受激吸收的逆過程。電子在E1和E2兩個(gè)能級(jí)之間躍遷，吸收的光子能量或輻射的光子能量都要滿足波爾條件，即

E2-E1=hf12式中，h=6.628×10-34J·s，為普朗克常數(shù)，f12為吸收或輻射的光子頻率。

受激輻射和自發(fā)輻射產(chǎn)生的光的特點(diǎn)很不相同。受激輻射光的頻率、相位、偏振態(tài)和傳播方向與入射光相同，這種光稱為相干光。

自發(fā)輻射光是由大量不同激發(fā)態(tài)的電子自發(fā)躍遷產(chǎn)生的，其頻率和方向分布在一定范圍內(nèi)，相位和偏振態(tài)是混亂的，這種光稱為非相干光。16第十六頁(yè)，共59頁(yè)。

產(chǎn)生受激輻射和產(chǎn)生受激吸收的物質(zhì)是不同的。設(shè)在單位物質(zhì)中，處于低能級(jí)E1和處于高能級(jí)E2(E2>E1)的原子數(shù)分別為N1和N2。當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)時(shí)，存在下面的分布

式中，k=1.381×10-23J/K，為波爾茲曼常數(shù)，T為熱力學(xué)溫度（絕對(duì)溫度）。由于(E2-E1)>0，T>0，所以在這種狀態(tài)下，總是N1>N2。這是因?yàn)殡娮涌偸鞘紫日紦?jù)低能量的軌道。17第十七頁(yè)，共59頁(yè)。

受激吸收和受激輻射的速率分別比例于N1和N2，且比例系數(shù)(吸收和輻射的概率)相等。如果N1>N2，即受激吸收大于受激輻射。當(dāng)光通過這種物質(zhì)時(shí)，光強(qiáng)按指數(shù)衰減，這種物質(zhì)稱為吸收物質(zhì)。

如果N2>N1，即受激輻射大于受激吸收，當(dāng)光通過這種物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生放大作用，這種物質(zhì)稱為激活物質(zhì)。

N2>N1的分布，和正常狀態(tài)(N1>N2)的分布相反，所以稱為粒子(電子)數(shù)反轉(zhuǎn)分布。

問題：如何得到粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的狀態(tài)呢?

18第十八頁(yè)，共59頁(yè)。半導(dǎo)體的能帶和電子分布：(a)本征半導(dǎo)體；(b)N型半導(dǎo)體；(c)P型半導(dǎo)體PN結(jié)的能帶和電子分布

在半導(dǎo)體中，由于鄰近原子的作用，電子所處的能態(tài)擴(kuò)展成能級(jí)連續(xù)分布的能帶。能量低的能帶稱為價(jià)帶，能量高的能帶稱為導(dǎo)帶，導(dǎo)帶底的能量Ec和價(jià)帶頂?shù)哪芰縀v之間的能量差Ec-Ev=Eg稱為禁帶寬度或帶隙。電子不可能占據(jù)禁帶。19第十九頁(yè)，共59頁(yè)。根據(jù)量子統(tǒng)計(jì)理論，在熱平衡狀態(tài)下，能量為E的能級(jí)被電子占據(jù)的概率為費(fèi)米分布

式中，k為波茲曼常數(shù)，T為熱力學(xué)溫度。Ef稱為費(fèi)米能級(jí)(Fermilevels)，用來描述半導(dǎo)體中各能級(jí)被電子占據(jù)的狀態(tài)。在Fermi能級(jí)，被電子占據(jù)和空穴占據(jù)的概率相同。20第二十頁(yè)，共59頁(yè)。

一般狀態(tài)下，本征半導(dǎo)體的電子和空穴是成對(duì)出現(xiàn)的，用Ef位于禁帶中央來表示，見上圖。在本征半導(dǎo)體中摻入施主雜質(zhì)，稱為N型半導(dǎo)體。在本征半導(dǎo)體中，摻入受主雜質(zhì)，稱為P型半導(dǎo)體。

在P型和N型半導(dǎo)體組成的PN結(jié)界面上，由于存在多數(shù)載流子(電子或空穴)的梯度，因而產(chǎn)生擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，形成內(nèi)部電場(chǎng)。內(nèi)部電場(chǎng)產(chǎn)生與擴(kuò)散相反方向的漂移運(yùn)動(dòng)，直到P區(qū)和N區(qū)的Ef相同，兩種運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài)為止，結(jié)果能帶發(fā)生傾斜。21第二十一頁(yè)，共59頁(yè)。P區(qū)PN結(jié)空間電荷區(qū)N區(qū)內(nèi)部電場(chǎng)擴(kuò)散漂移P-N結(jié)內(nèi)載流子運(yùn)動(dòng)勢(shì)壘能量EpcP區(qū)EncEfEpvN區(qū)Env零偏壓時(shí)P-N結(jié)的能帶傾斜圖22第二十二頁(yè)，共59頁(yè)。hfhfEfEpcEpfEpvEncnEnv電子，空穴內(nèi)部電場(chǎng)外加電場(chǎng)正向偏壓下P-N結(jié)能帶圖

增益區(qū)的產(chǎn)生：在PN結(jié)上施加正向電壓，產(chǎn)生與內(nèi)部電場(chǎng)相反方向的外加電場(chǎng)，結(jié)果能帶傾斜減小，擴(kuò)散增強(qiáng)。電子運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)方向相反，便使N區(qū)的電子向P區(qū)運(yùn)動(dòng)，P區(qū)的空穴向N區(qū)運(yùn)動(dòng)，最后在PN結(jié)形成一個(gè)特殊的增益區(qū)。增益區(qū)的導(dǎo)帶主要是電子，價(jià)帶主要是空穴，結(jié)果獲得粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。在電子和空穴擴(kuò)散過程中，導(dǎo)帶的電子可以躍遷到價(jià)帶和空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射光。23第二十三頁(yè)，共59頁(yè)。

原子總是想要存在最低可能的能級(jí)上，這是自然法則。為了使原子能夠向低能級(jí)躍遷從而進(jìn)行光輻射的必要條件，需要先將原子提升到較高的能級(jí)，需要從外部賦予原子能量，當(dāng)原子吸收了外部能量躍遷到較高的能級(jí)，當(dāng)回落到低能級(jí)時(shí)就輻射出光子——發(fā)光。這個(gè)通過給予外部能量使原子躍遷到高能級(jí)的過程稱為泵浦或抽運(yùn)（Pump）24第二十四頁(yè)，共59頁(yè)。

受激吸收自發(fā)輻射受激輻射輻射光的波長(zhǎng)由輻射光的能級(jí)決定，可以通過選擇材料設(shè)計(jì)發(fā)射光波長(zhǎng)。25第二十五頁(yè)，共59頁(yè)。一個(gè)電子從一個(gè)高級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，它釋放出一量子的能量稱之為光子。半導(dǎo)體發(fā)光器件：若一個(gè)電子從導(dǎo)帶向價(jià)帶躍遷時(shí)釋放出光子的能量EP大于或者等于帶隙能量Eg，這是由于在導(dǎo)帶和價(jià)帶之間不是一個(gè)而是多個(gè)能級(jí)參與輻射過程，這個(gè)多波長(zhǎng)輻射的結(jié)果就是半導(dǎo)體發(fā)射的光的光譜寬度。光輻射與能帶式中，f=c/λ，f(Hz)和λ(μm)分別為發(fā)射光的頻率和波長(zhǎng)，1eV=1.6×10-19J，代入上式得到26第二十六頁(yè)，共59頁(yè)。27第二十七頁(yè)，共59頁(yè)。一個(gè)電子和空穴的復(fù)合會(huì)釋放出一個(gè)量子的能量——光子。即要使一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)出輻射光，就必須要維持電子和空穴的復(fù)合。然而耗盡電壓阻止了電子和空穴穿透到耗盡區(qū)，因此額外的能量必須被提供用來克服這個(gè)電壓障礙，這個(gè)額外的電壓被稱為正偏電壓，這個(gè)正偏電壓必須比耗盡電壓大。28第二十八頁(yè)，共59頁(yè)。

為了得到持久的光輻射，必須出現(xiàn)下述的動(dòng)態(tài)過程：N區(qū)附近的移動(dòng)電子被外加電壓的正極所吸引，進(jìn)入耗盡區(qū)。同時(shí)P區(qū)附近空穴被外加電壓負(fù)極所吸引也進(jìn)入同一耗盡區(qū)。在耗盡區(qū)電子和空穴復(fù)合產(chǎn)生光。同時(shí)電荷通過偏壓電路返回。一般來說，半導(dǎo)體中電子遠(yuǎn)比空穴容易移動(dòng)，因此一般描述這樣的動(dòng)態(tài)過程只提電子到達(dá)有效區(qū)，省略空穴的移動(dòng)。29第二十九頁(yè)，共59頁(yè)。LED(Light-EmittingDiodes)工作原理LED發(fā)射的是自發(fā)輻射光（非相干光）。大多采用雙異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，把有源層夾在P型和N型限制層間，但沒有光學(xué)諧振腔，故無閾值。LED分為正面發(fā)光型和側(cè)面發(fā)光型，側(cè)面發(fā)光型LED的驅(qū)動(dòng)電流較大，輸出光功率小，但光束發(fā)射角小，與光纖的耦合效率高，故入纖光功率比正面發(fā)光型LED高。30第三十頁(yè)，共59頁(yè)。31第三十一頁(yè)，共59頁(yè)。

同質(zhì)結(jié)：P區(qū)、N區(qū)為同一種物質(zhì)（GaAs）構(gòu)成的半導(dǎo)體稱同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體，這兩種半導(dǎo)體擁有相同的禁帶寬度。PaLEDPe同質(zhì)結(jié)缺點(diǎn):1、激活區(qū)（電子－空穴復(fù)合區(qū)域）太發(fā)散，整個(gè)裝置效率很低，需要很高電流密度。由復(fù)合產(chǎn)生的光起初向各個(gè)方向輻射出去，但是只在上電極一側(cè)或者開邊一側(cè)透光窗口才允許光最終能從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中射出，所有其他可能的方向都被封住防止光外泄。2、產(chǎn)生的光束太寬，導(dǎo)致光源－光纖耦合效率低。同質(zhì)結(jié)與異質(zhì)結(jié)32第三十二頁(yè)，共59頁(yè)。

光纖n1n20cn0n0φc33第三十三頁(yè)，共59頁(yè)。

為了克服同質(zhì)結(jié)的缺點(diǎn)，需要加強(qiáng)結(jié)區(qū)的光波導(dǎo)作用及對(duì)載流子的限定作用，這時(shí)可以采用異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。所謂異質(zhì)結(jié)，就是由帶隙及折射率都不同的兩種半導(dǎo)體材料構(gòu)成的PN結(jié)。異質(zhì)結(jié)可分為單異質(zhì)結(jié)（SH）和雙異質(zhì)結(jié)（DH）。

異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器與同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器不同。它是利用不同折射率的材料來對(duì)光波進(jìn)行限制，利用不同帶隙的材料對(duì)載流子進(jìn)行限制。34第三十四頁(yè)，共59頁(yè)。

異質(zhì)結(jié)：由幾種不同類型的半導(dǎo)體材料組成，每種材料有不同的禁帶寬度。大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的光定向好的并具有可接受效率的LED都采用異質(zhì)結(jié)。1、相鄰層間帶隙差限制了載流子激活區(qū)2、相鄰層間折射率差使輻射光約束在中心有源層35第三十五頁(yè)，共59頁(yè)。

雙異質(zhì)結(jié)：為了進(jìn)一步降低閾值電流實(shí)現(xiàn)室溫下連續(xù)工作，通常采用雙異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，與單異質(zhì)結(jié)相比，雙異質(zhì)結(jié)進(jìn)一步限制了載流子的擴(kuò)散和光波衍射，從而進(jìn)一步降低了電流密度。36第三十六頁(yè)，共59頁(yè)。顏色波長(zhǎng)（nm）基本材料正向電壓（10mA時(shí)）V光強(qiáng)（10mA時(shí)，張角±45°）（mcd）光功率（μW）紅外900砷化鎵1.3~1.5100~500紅655磷砷化鎵1.6~1.80.4~11~2鮮紅635磷砷化鎵2.0~2.22~45~10黃583磷砷化鎵2.0~2.21~33~8綠565磷化鎵2.2~2.40.5~11.5~8LED的主要特性37第三十七頁(yè)，共59頁(yè)。

LED的P-I特性如圖所示。與半導(dǎo)體激光器的P-I特性相比，LED沒有閾值，其線性范圍較大。在注入電流較小時(shí)，曲線基本上是線性的，當(dāng)注入電流較大時(shí)，由于PN結(jié)的發(fā)熱而出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。

(1）P-I特性：38第三十八頁(yè)，共59頁(yè)。

正向電流促使電子進(jìn)入耗盡區(qū)，在那里它們同時(shí)以輻射和非輻射兩種方式與空穴發(fā)生復(fù)合。因此，非輻射復(fù)合占用了產(chǎn)生輻射復(fù)合的電子數(shù)量，從而降低了這個(gè)過程的效率，我們用內(nèi)部量子效率來衡量LED輸入輸出特性如圖所示：特點(diǎn):無閾值，線性范圍大，當(dāng)I增大，由于PN結(jié)發(fā)熱，出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。39第三十九頁(yè)，共59頁(yè)。

光功率P等于每秒通過的光子數(shù)目與單個(gè)光子能量EP的乘積。而每秒通過的光子數(shù)目等于每秒通過的受激電子數(shù)目與內(nèi)部量子效率的乘積，我們可以得到公式：

每秒通過的電子數(shù)目與電子電量e的乘積就是電流I的定義：內(nèi)部量子效率（internalquantumefficiency）：輸出光子數(shù)與注入電子數(shù)之比40第四十頁(yè)，共59頁(yè)。外部量子效率

半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的光子，通過半導(dǎo)體向外傳播時(shí)，由于受到半導(dǎo)體的吸收，被半導(dǎo)體表面反射，通常用外量子效率來描述?？紤]到耦合效率，實(shí)際上耦合進(jìn)光纖的光功率更少。41第四十一頁(yè)，共59頁(yè)。

(2）光譜特性以及溫度依賴性：

由于在發(fā)光二極管中沒有選擇波長(zhǎng)的諧振腔，所以它的光譜是自發(fā)輻射的光譜。在室溫下，短波長(zhǎng)GaAlAs-GaAsLED譜線寬度為30～50nm，長(zhǎng)波長(zhǎng)InGaAsP-InPLED譜線寬度為60～120nm。隨著溫度升高，譜線寬度增大，且相應(yīng)的發(fā)射峰值波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向漂移，其漂移量為0.3nm/℃左右。42第四十二頁(yè)，共59頁(yè)。43第四十三頁(yè)，共59頁(yè)。VBR—反向擊穿電壓指二極管加反向電壓時(shí)，使反向電流突然增大時(shí)的電壓。不同的二極管有不同的反向擊穿電壓。IR（IS）—反向飽和電流指二極管加反向電壓時(shí)，在沒有擊穿前的電流。越小越好。一般幾nA到幾μA。

(3）U-I特性：IF—最大整流電流指正常功率下的正向平均電流；根據(jù)二極管功率不同，由幾mA到幾百mA。44第四十四頁(yè)，共59頁(yè)。

(4）調(diào)制特性：

LED有兩種調(diào)制方式－模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制，如下圖所示。

45第四十五頁(yè)，共59頁(yè)。LED的帶寬主要由注入有源區(qū)的載流子壽命時(shí)間τe的限制，τe一般為10-8s的量級(jí)，發(fā)光二極管的頻率響應(yīng)可以表示為：式中：P(0)是0頻率下LED的發(fā)射光功率；P(f)是調(diào)制頻率f下LED的輸出光功率。其調(diào)制的最高頻率通常只有幾十MHz，從而限制了LED在高速光通信中的應(yīng)用。46第四十六頁(yè)，共59頁(yè)。邊發(fā)射EdgeEmittingLEDlDl=70nm面發(fā)射

SurfaceEmittingLEDlDl=135nmLED結(jié)構(gòu)47第四十七頁(yè)，共59頁(yè)。面發(fā)射（SurfaceEmitting）LED輻射模式

指發(fā)出的光垂直于PN結(jié)平面的LED。1969年由布魯斯提出。PN結(jié)面積小有利于迅速散熱，可在較高電流密度下工作。特點(diǎn)是在N型材料上腐蝕一個(gè)出光孔，減少了吸收損耗，提高效率并有利于和光纖耦合。SLED輸出功率較大，一般在100mA有幾mW輸出。主要用于低碼率短距離光纖通信系統(tǒng)。48第四十八頁(yè)，共59頁(yè)。Lambertian光源輻射圖輻射光的形式為朗伯（lambertian）光源在LED襯底上蝕刻一個(gè)小孔使發(fā)射的光直接耦合進(jìn)光纖襯底上發(fā)光區(qū)域垂直于光纖軸用折射率匹配的環(huán)氧樹脂涂在結(jié)合處提高耦合效率面發(fā)射LED特點(diǎn)49第四十九頁(yè)，共59頁(yè)。PaLEDPe若LED發(fā)出的光為朗伯光，那么被耦合進(jìn)一個(gè)數(shù)值孔徑為NA的階躍折射率光纖的光功率可以用下面公式計(jì)算：思考50第五十頁(yè)，共59頁(yè)。邊發(fā)射（EdgeEmitting）LED

輻射模式

又稱側(cè)面發(fā)光管（ELED），發(fā)射光平行于PN結(jié)平面的發(fā)光管。這種LED工作時(shí)把注入的電流限制在窄條內(nèi)。由于異質(zhì)結(jié)波導(dǎo)效應(yīng)，在垂直于結(jié)平面方向具有較小發(fā)散角。雖然總功率相對(duì)SLED小，但是光束集中，和光纖耦合效率高。另外由于有源層很薄，截止頻率可以做得較高，一般在50～100MHz，可用于傳輸速率在三次群以上更快光通信系統(tǒng)。51第五十一頁(yè)，共59頁(yè)。主要的激活區(qū)是一個(gè)窄帶.半導(dǎo)體后部被拋光有很高的反射率，前部是采取抗反射的措施，發(fā)射的光從后部反射到前面，再發(fā)射出去。激活區(qū)通常100-150μm長(zhǎng)50-70μm寬，這樣設(shè)計(jì)是為了和典型的光纖纖芯尺寸匹配（50-100μm）。與面發(fā)射相比，和光纖纖芯有更好的耦合效率。邊發(fā)射LED

特點(diǎn)52第五十二頁(yè)，共59頁(yè)。和光纖的耦合53第五十三頁(yè)，共59頁(yè)。高速發(fā)光二極管

一般對(duì)于短距離光