光有源器件基本解讀-摩泰光電

• 光器件的分類

光通信中常見(jiàn)的光有源器件包括：半導(dǎo)體光源、半導(dǎo)體光探測(cè)器、光纖激光器、光放大器、光調(diào)制器等。

光通信中常見(jiàn)的光無(wú)源器件包括：光纖連接器、光纖耦合/分支器、波分復(fù)用器（CWDM/DWDM）、光隔離器、光衰減器等。

• 光模塊中的光有源器件簡(jiǎn)介

光模塊應(yīng)用領(lǐng)域，最常見(jiàn)的光有源器件是半導(dǎo)體光源與半導(dǎo)體探測(cè)器，一般以TO-CAN或BOX的形式進(jìn)行封裝，并應(yīng)用在光模塊當(dāng)中，作為光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的核心部件。

1. 半導(dǎo)體光源

光模塊當(dāng)中常用到的半導(dǎo)體光源主要有FP、DFB、VCSEL三個(gè)主流類型。

FP：Fabry-Perot Laser，法不里-泊羅激光器，多縱模光譜，常用于10Gbps及以下速率的短或中等長(zhǎng)度的光纖鏈路上，目前生產(chǎn)技術(shù)成熟，具有良好的成本優(yōu)勢(shì)，在低速產(chǎn)品上有廣泛的應(yīng)用；

圖1 FP激光器常見(jiàn)光譜示意圖

DFB：Distributed Feedback Laser，分布式反饋激光器，單縱模光譜，廣泛應(yīng)用于高速率長(zhǎng)距離的光信號(hào)傳輸，其與FP最大的不同之處在于內(nèi)置了布拉格光柵（Bragg Grating）,具有非常高的邊模抑制比（SMSR），以及非常好的單色性。

圖2 DFB激光器常見(jiàn)光譜示意圖

VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面發(fā)射激光器，屬于面發(fā)射激光器（FP與DFB均屬于邊發(fā)射激光器），在應(yīng)用上加工更簡(jiǎn)單，成本更低，功耗更小，廣泛應(yīng)用在短距離的光信號(hào)傳輸，以及消費(fèi)類電子應(yīng)用上（例如3D激光掃描、紅外傳感、人臉識(shí)別，HDMI視頻傳輸?shù)龋?/span>

2. 半導(dǎo)體探測(cè)器

光通信中常見(jiàn)的激光探測(cè)器主要包括PIN與APD兩種類型。

PIN：Positive-Intrinsic-Negative，PIN光電二極管是光通信中最常見(jiàn)的一種探測(cè)器。P-I-N的完整意思：正極-本征-負(fù)極，相當(dāng)于在普通的PN光電二極管中間添加一個(gè)本征層，極大的提高了光電二極管的響應(yīng)速度，使PIN光電二極管能更廣泛的應(yīng)用于各種高頻的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換場(chǎng)景。

APD：Avalanche photo diode，APD雪崩光電二極管相比于PIN光電二極管，具有信號(hào)放大的功能，使其能識(shí)別更小的光信號(hào)，具有更好靈敏度，普遍應(yīng)用在長(zhǎng)距離的傳輸當(dāng)中，APD需要工作在高反向偏壓下，一般電壓達(dá)到幾十伏，所以在光模塊中應(yīng)用時(shí)需要通過(guò)升壓電路對(duì)其進(jìn)行供電。

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