Laserdiode

Laserdioden (LD), auch Halbleiterlaser genannt, sind elektronische Bauelemente für die optische Übertragungstechnik. Sie bestehen aus dotierten Halbleiterschichten und dienen der Erzeugung von Lichtsignalen, die in den Lichtwellenleitern die Übertragung übernehmen. In Laserdioden wird die stimulierte Emission zur Lichtverstärkung eingesetzt. Sie modulieren das Lichtsignal in der Intensität und Form einer Amplituden-, Frequenz- oder Phasenmodulation, mit denen Übertragungsfrequenzen von etwa 10 GHz erreicht werden.

Spektralverteilung von Laser- und Leuchtdiode

Laserdioden haben gegenüber Leuchtdioden (LED) eine wesentlich höhere Ausgangsleistung, die über 5 mW liegt, und sind daher für lange Übertragungsstrecken besser geeignet. Sie erzeugen ein kohärentes Licht mit einer spektralen Breite von nur 1 nm, im Falle des DFB-Lasers beträgt die spektrale Breite sogar nur 0,1 nm. Die Abstrahlfläche von 5 µm und der geringe Abstrahlwinkel sind ideal für den Einsatz in Verbindung mit Monomodefasern.

Laserdiode, Foto: Sony

Die Modulationsfrequenzen können 10 GHz betragen, die Anstiegszeit liegt bei 10 ps, die Lebensdauer ist mit 10.000 Stunden wesentlich geringer als die von LEDs. Nachteilig sind der höhere Schaltungsaufwand gegenüber LEDs sowie die Temperaturabhängigkeit und die Empfindlichkeit gegenüber Rückstreuungen.

Für das optische Fenster bei 850 nm werden VCSEL-Laser eingesetzt, bei 1.300 nm kommen FPL-Laser zum Einsatz.