一个人在科学探索的道路上走过弯路犯过错误并不是坏事，更不是什么耻辱，要在实践中勇于承认和改正错误。

                                                    ——爱因斯坦（A.Einstein）

LD的波长特性

       激光器的波长特性可以用中心波长、光谱宽度以及光谱模数三个参数来描述。光谱范围内辐射强度最大值所对应的波长叫中心波长λ0。光谱范围内辐射强度最大值下降50%处所对应的波长宽度叫作谱线宽度Δλ，有时简称为线宽。图6.3.1为激光器的典型光谱特性，为了便于比较，在图中也标出了LED的光谱特性。

图6.3.1  LED和LD的光谱特性

a）LED的光谱特性b）多模LD的光谱特性c）单模LD的光谱特性

       对于大多数非相干通信系统，对光源的选择，最关心的是中心波长对光纤损耗的影响，以及光谱宽度对光纤色散或带宽的影响。

（1）LED波长特性

        LED本质上是非相干光源，它的发射光谱就是半导体材料导带和价带的自发辐射谱线，所以谱线较宽。对于用GaAlAs材料制作的LED，发射光谱宽度约为30~50nm，而对长波长InGaAsP材料制作的LED，发射谱线为60~120nm。因为LED的光谱很宽，所以光在光纤中传输时，材料色散和波导色散较严重，这对光纤通信非常不利。

（2）多模激光器光谱特性

        多模激光器指的是多纵模或多频激光器，模间距为0.13~0.9nm，频谱宽度为2~5nm。

（3）单模激光器光谱特性

       单模激光器的频谱宽度因为很窄（≤0.02nm），所以称为线宽，它与有源区的设计密切相关。

       对于相干光纤通信，特别是对于QPSK和QAM调制，单模激光器的线宽是一个重要参数。不但要求静态线宽窄，而且要求在规定的功率输出和高比特速率调制下，仍能保持窄的线宽（动态线宽）。对于半导体激光器，不仅要求单纵模工作，而且要求它的波长能在相当宽的范围内调谐，同时保持窄的线宽（约1MHz或者更窄）。

LD模式特性——纵模决定频谱特性，横模决定空间特性

       半导体激光器的模式特性可分成纵模和横模两种。纵模决定频谱特性，而横模决定光场的空间特性，如图6.3.2a所示。图6.3.2b给出1.3μm的双异质结（BH）半导体激光器在不同的注入电流下沿x和y方向的远场分布，通常用角度分布函数的半最大值全宽θx、θy来表示远场分布，对于BH激光器，θx和θy的典型值分别在10°~20°和25°~40°。尽管此角度与LED的辐射角相比已经大大减小，但相对于其他类型的激光器来说，半导体激光器的辐射角还是相当大的，半导体激光器椭圆形的光斑加上较大的辐射角，使得它与光纤的耦合效率不高，通常只能达到30%~50%。

图6.3.2 BH半导体激光器横模特性

a）横模决定的近场图案和远场光斑b）不同注入电流下沿结平面的远场分布