激光器的线宽和带宽有啥不同-凡亿课堂

激光器的线宽和带宽名字很相近，但是表示的意思差很大的。首先看线宽，线宽比较好理解，就是激光光谱的半峰全宽。

激光器带宽，就不是一个光谱的长度单位了，它的全名应该叫激光器调制带宽。

半导体激光器的调制带宽是指可以输出的或者加载的最高信号速率（对数字信号而言），或者是输出（或加载的）模拟信号的最大带宽。

因此想弄明白带宽，就要先明白激光器的调制，调制的模式，以及定义。带宽就是在调制中出现的极限。

激光通信的原理其实也是二进制的模式，1和0的编码调制。

比如高电平驱动下的激光发光强度大，代表1，低电平驱动下的激光发光功率弱，代表0。

通过不同功率间的快速切换，就可以传播信息。

这个快速切换就可以人为的加入预定信号，输出到激光功率曲线上，就会形成“眼图”。

眼图的形成

对于数字信号，其高电平与低电平的变化可以有多种序列组合。以3个bit为例，可以有000-111共8中组合，在时域上将足够多的上述序列按某一个基准点对齐，然后将其波形叠加起来，就形成了眼图。如图1。对于测试仪器而言，首先从待测信号中恢复出信号的时钟信号，然后按照时钟基准来叠加出眼图，最终予以显示。

对于一幅真实的眼图，如图2，首先我们可以看出数字波形的平均上升时间(Rise Time)、下降时间(Fall Time)、上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、门限电平(Threshold/Crossing Percent)等基本的电平变换的参数。

信号不可能每次高低电平的电压值都保持完全一致，也不能保证每次高低电平的上升沿、下降沿都在同一时刻。如图3，由于多次信号的叠加，眼图的信号线变粗，出现模糊(Blur)的现象。所以眼图也反映了信号的噪声和抖动：在纵轴电压轴上，体现为电压的噪声(Voltage Noise)；在横轴时间轴上，体现为时域的抖动(Jitter)。

扯得有点远，眼图也不是激光传输的专利，其他通信领域都在用的。

回到激光器的带宽上来。

在激光器芯片内部，直观的来看带宽本来就应该通过电子空穴的复合时间常数限定。

其实就是电转化光的速率，快不快，因为注入电流要根据信号快速切换电压大小，这个切换的时间内，就要求电尽快变成光发射出去，不要影响电的下一个信号发出。但是电子和空穴不是一进去就马上复合的，一定电压下，它都会选择慢慢悠悠的跑，偶尔有捷径还想着不过复合区直接穿过去，材料里面有缺陷、电阻、电容等等都会有影响。因此也就有了带宽极限一说。

实际中带宽的极限限制因素有很多

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