MOD (PDF, 395,6 KB) - TU Berlin

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Einführung in die optische Nachrichtentechnik
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Abb. 3: Kleinsignalmodulationsverhalten von Halbleiterlasern
gegeben, wofür sich mit Gl.(34)
f g;max 30GHz (40)
ergibt, was ca. die maximal mögliche Modulationsbandbreite eines Halbleiterlasers angibt.
Mit digitalen binären Signalen und dem geforderten hohen Ein/Aus-Verhältnis ist eine direkte Laser-
Modulation bis zu Bitraten von ca. 10 Gbit/s möglich. Es muÿ jedoch berücksichtigt werden, daÿ bei
der Lasermodulation nicht nur die optische Leistung, sondern auch die optische Emissionsfrequenz
moduliert wird (chirp), worunter die Übertragung bei einer Langstreckenübertragung leidet, vergleiche
auch die Diskussion in Kapitel ÜB, Abschnitt 3.2. Typische Halbleiterlaser weisen dabei einen chirp-
Parameter ch 2:::6 auf. Wegen dieser chirp-Probleme werden bei Langstreckensystemen und
Kanalraten > 10Gbit=s überwiegend externe Modulatoren (entweder interferometrisch oder durch
Elektroabsorption) eingesetzt, die bis ca. 40 Gbit/s verfügbar sind.
Neben der inneren Dynamik des Lasers, ausgedrückt durch die Bilanzgleichungen, ist die Modulationsbandbreite
auch durch parasitäre elektrische Bauelemente begrenzt. In der einfachsten Form ist das
+ 5
4 5
E A H A
= I A H @ E @ A
Abb. 4: Prinzipielles Ersatzschaltbild eines Halbleiterlasers
elektrische Ersatzschaltbild eines Lasers in Abb. 4 dargestellt (ohne Berücksichtigung der Zuleitungs-
TU Berlin Prof. Dr.-Ing. K. Petermann