光源与激光器

直接调制激光器

Directly Modulated Laser · DML
图解DML

定义

直接调制激光器的注入电流来改变输出光强,结构简单、成本低。

图解

四类光源器件的结构差别 · 决定了它们各自能用在多快、多远的地方DFB 分布式反馈有源区(增益)内置布拉格光栅单纵模 · 窄线宽CW DFB 是硅光/CPO外置光源的主力DML 直接调制调制电流有源区(直接开关)用电流开关直接产生光调制结构最简 · 成本最低高速下啁啾大、消光比受限EML 电吸收调制激光器EA 电吸收调制器同一 InP 衬底单片集成长距高速主流消光比好、啁啾小800G / 1.6T 主力VCSEL 垂直腔面光向上出射上反射镜有源层下反射镜850nm 多模短距易做二维阵列成本低、功耗低选型口诀:短距多模看 VCSEL,成本优先看 DML,长距高速看 EML,外置光源与硅光配对看 CW DFB。
四类光源器件结构 DFB、DML、EML、VCSEL 覆盖了从最便宜到最远距的全部需求。硅光和 CPO 方案里出现的通常是 CW DFB——它只负责「稳定地发光」,调制交给硅光芯片上的调制器完成(俗称外置光源 ELS)。

说明

直接调制激光器(DML)通过直接开关激光器的注入电流来实现光强调制,是结构最简单、成本最低的光源方案。它不需要额外的调制器,因此器件数量与封装复杂度都最小。

代价是高速下问题明显:电流变化会同时影响光的幅度与波长(频率啁啾),导致在光纤中传输时色散恶化更快,因此 DML 通常只用于短距场景。

在光互连的成本敏感场景里,DML 仍然有稳定的位置。它的定位可以简单记为:能用 DML 的地方就不要用 EML——只要距离与速率允许。

关键数字

电流直接调制结构最简单的实现方式
啁啾大高速下距离受限的主因
成本最低成本敏感场景仍有位置

关键要点

  • 适合中短距与较低单通道速率,随速率提升受弛豫振荡限制。
  • 是低成本方案的基石,在 100G 及以下场景仍大量使用。
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