6.3.2. Рабочие параметры

Лазеры должны работать с токами большей энергии, чем светодиоды, так чтобы создавать достаточно высокую плотность электронов, готовых к рекомбинации на высоком энергетическом уровне.

Выходная мощность и потребление мощности

Кривая оптической выходной мощности лазерного диода имеет два различных наклоне как показано на рис. 6.6. Когда ток ниже порогового значения, устройство работает как светодиод с низким или отсутствующим выходом. Действие лазера проявляется лишь при превышении порога. Пороговый ток обычно находится в диапазоне от 30 до 250 мА, с напряжением смещения от 1,2 до 2 вольт. Практические устройства обычно работают с током от 20 до 40 мА выше порога и могут генерировать выходную мощность света от 1 до 10 мВт в непрерывном режиме и даже больше при пульсировании с низкопроизводительными циклами. Некоторые лазеры работают с выходной оптической мощностью до нескольких сот милливатт.

Ширина спектра

Лазерные диоды имеют типичную ширину спектра 1 нм при 850 нм и 3 нм при 1300 и 1550 нм, что значительно ниже значений для светодиодов. Поэтому они значительно менее подвержены проблемам хроматической дисперсии.

Ра6очий срок службы

Непрерывно работающие лазерные диоды могут иметь типичный срок службы 105 часов при комнатной температуре, но при больших температурах их показатели ухудшаются быстрее. Срок службы при 70°С имеющихся на рынке лазерных диодов обычно превышает 104 часов.

Модуляция

Цифровая модуляция лазеров использует пороговый ток. На лазер подается смещение ниже порогового тока для выключения пучка для сигнала "0", а для сигнала "1" он быстро включается увеличением тока выше порогового, Аналоговая модуляция использует смещение тока выше порогового так, что работа осуществляется в линейной области кривой "мощность-ток", показанной на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Кривые зависимости мощности, тока и температуры лазерного диода

Влияние температуры

Лазерные диоды значительно более чувствительны к температуре, чем светодиоды как показано на рис. 6.6. Пороговый ток возрастает примерно на 1,5% на °С, поэтому при высоких температурах для запуска лазера требуется больший ток. При постоянном токе

С ростом температуры выходная мощность будет падать. Вдобавок, поскольку пороговый ток изменяется с температурой, это влияет на необходимое для модуляции напряжение смещения. Поэтому для практически применяемых передатчиков требуется стабилизация температуры, как обсуждается в разделе 6.4.