LED和LD光調制的區(qū)别

高調制速率下的信号光源常用(yòng)激光器來做信号源，而不采用(yòng)LED。
半導體(tǐ)發光二極管由于不是阈值器件，它的輸出光功率不像半導體(tǐ)激光器那樣會随注入電(diàn)流的變化而發生突變，因此LED的PIV特性曲線(xiàn)的線(xiàn)性比較好。圖示出了LED與LD的PIV特性曲線(xiàn)的比較。由圖可(kě)見，其中(zhōng)LED1和LED2是正面發光型發光二極管的Pq特性曲線(xiàn)。LED3和LED4是端面發光型發光二極管的PIV特性曲線(xiàn)，可(kě)見，發光二極管的PIV特性曲線(xiàn)明顯優于半導體(tǐ)激光器，所以在模拟光纖通信系統中(zhōng)得到廣泛應用(yòng)。但在數字光纖通信系統中(zhōng)，因為(wèi)它不能(néng)獲得很(hěn)高的調制速率（最高隻能(néng)達到100 Mb/s）而受到限制。
至于為(wèi)什麽不能(néng)獲得高的調制速率，從光子的産(chǎn)生上來分(fēn)析是：
LED是隻能(néng)等上能(néng)級的電(diàn)子自發地下降到低能(néng)态（也就是電(diàn)子和空穴複合），産(chǎn)生自發輻射或者熱效應。所以LED的響應速度主要是由上能(néng)級的壽命決定。而LD因為(wèi)有(yǒu)光腔産(chǎn)生的光反饋，這個光可(kě)以把處于上能(néng)級的高能(néng)态的電(diàn)子，通過受激輻射，下降到低能(néng)态。所以LD比LED更快。也可(kě)以說LD的光很(hěn)大程度上是受限于皮秒(miǎo)ps的光子壽命，而LED受限于納秒(miǎo)ns的載流子壽命。從LD的光子壽命可(kě)以分(fēn)析如下：
“估算無腔面鍍膜，折射率為(wèi)3.5的300um長(cháng)激光器器件中(zhōng)，光子壽命是多(duō)少？”
解：
激光器腔體(tǐ)中(zhōng)包含吸收損失α産(chǎn)生的增益循環表達式：

L=300um,R1=R2=0.3 先不看吸收損耗α=0，計算gCav=40cm-1

同時，cm-1為(wèi)單位的增益可(kě)以轉換為(wèi)s-1為(wèi)單位的增益。
g[cm-1]=g[s-1]c/n
gcav除以c/n，就是g[s-1]值為(wèi)3.3X105s-1
換成時間常數τp=3ps.
這個ps量級的光子壽命，就是半導體(tǐ)激光器可(kě)以快速調整的基本原因了。而LED的載流子壽命是ns級别。因此激光器可(kě)以調制到Gb/s,遠(yuǎn)比二極管的速度快。
不過也聽說國(guó)外有(yǒu)人用(yòng)microLED做光調制到1~5 Gb/s。微LED波長(cháng)430 nm，帶寬20 nm， 幾厘米的傳輸距離可(kě)以實現高速調制。