高調制速率下的信號光源常用激光器來做信號源，而不采用LED。

半導體發光二極管由于不是閾值器件，它的輸出光功率不像半導體激光器那樣會隨注入電流的變化而發生突變，因此LED的PIV特性曲線的線性比較好。圖示出了LED與LD的PIV特性曲線的比較。由圖可見，其中LED1和LED2是正面發光型發光二極管的Pq特性曲線。

LED3和LED4是端面發光型發光二極管的PIV特性曲線，可見，發光二極管的PIV特性曲線明顯優于半導體激光器，所以在模擬光纖通信系統中得到廣泛應用。但在數字光纖通信系統中，因為它不能獲得很高的調制速率（最高只能達到100 Mb/s）而受到限制。

至于為什么不能獲得高的調制速率，從光子的產生上來分析是：

LED是只能等上能級的電子自發地下降到低能態（也就是電子和空穴復合），產生自發輻射或者熱效應。所以LED的響應速度主要是由上能級的壽命決定。而LD因為有光腔產生的光反饋，這個光可以把處于上能級的高能態的電子，通過受激輻射，下降到低能態。所以LD比LED更快。也可以說LD的光很大程度上是受限于皮秒ps的光子壽命，而LED受限于納秒ns的載流子壽命。從LD的光子壽命可以分析如下：

“估算無腔面鍍膜，折射率為3.5的300um長激光器器件中，光子壽命是多少？”

解：

激光器腔體中包含吸收損失α產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g ~Cav~ =40cm^-1^

同時，cm-1為單位的增益可以轉換為s-1為單位的增益。

g[cm ^-1^ ]=g[s ^-1^ ]c/n

gcav除以c/n，就是g[s-1]值為3.3X10^5^s^-1^

換成時間常數τp=3ps.

這個ps量級的光子壽命，就是半導體激光器可以快速調整的基本原因了。而LED的載流子壽命是ns級別。因此激光器可以調制到Gb/s,遠比二極管的速度快。

不過也聽說國外有人用microLED做光調制到1~5 Gb/s。微LED波長430 nm，帶寬20 nm， 幾厘米的傳輸距離可以實現高速調制，

審核編輯：劉清