半導體激光器與LED有哪些異同
① 發光二極體和半導體激光器的優缺點是什麼
發光二極體
它的優點：亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電專路匹配、驅屬動簡單、壽命長、耐沖擊、性能穩定。
在電工儀器及控制設備中廣泛用作信號、狀態指示、數碼顯示以及各種圖形顯示等。
它的主要缺點是LED的價位很高，尤其是高亮度級的或特殊顏色的。
半導體激光器
前蘇聯科學家H.Γ.巴索夫於1960年發明了半導體激光器。半導體激光器的結構通常由P層、N層和形成雙異質結的有源層構成。其特點是：尺寸小，耦合效率高，響應速度快，波長和尺寸與光纖尺寸適配，可直接調制，相乾性好。
② 單模光纖為什麼不能使用發光二極體，而只能使用半導體激光器。
個人認為是激光的長距離方向性好, 所以適用.
根據光纖傳輸點模數的不同,光纖主要分為兩種類型,即單模光纖(Single Mode Fiber,SMF)和多模光纖(Multi Mode Fiber,MMF)。所謂「模」,是指以一定角速度進入光纖的一束光。
多模光纖採用發光二極體LED為光源,1000Mb/s光纖的傳輸距離為220m--550m。多模光纜和多模光纖埠的價格都相對便宜,但傳輸距離較近,因此被更多地用於垂直主幹子系統,有時也被用於水平子系統或建築群子系統。
單模光纖採用激光二極體LD作為光源,1000Mb/s光纖的傳輸距離為550m--100km。單模光纜和單模光纖埠的價格都比較昂貴,但是能提供更遠的傳輸距離和更高的網路帶寬,通常被用於遠程網路或建築物間的連接。即建築群子系統。
單模光纖和多模光纖可以從纖芯的尺寸大小來簡單地判別。單模光纖的纖芯很小,約4~10um,只傳輸主模態。這樣可完全避免了模態色散,使得傳輸頻帶很寬,傳輸容量很大。這種光纖適用於大容量、長距離的光纖通信。它是未來光纖通信與光波技術發展的必然趨勢。
多模光纖又分為多模突變型光纖和多模漸變型光纖。前者纖芯直徑較大,傳輸模態較多,因而帶寬較窄,傳輸容量較小;後者纖芯中折射率隨著半徑的增加而減少,可獲得比較小的模態色散,因而頻帶較寬,傳輸容量較大,目前一般都應用後者。
③ 5.請分別描述半導體發光二極體LED和半導體激光器LD的結構、工作原理，並說明它們的特性差別
它們的結構簡單說就是三明治的夾心結構，中間的夾心是有源區。
二者的結構上是相似的，但是LED沒有諧振腔，LD有諧振腔。
LD工作原理是基於受激輻射、LED是基於自發輻射。
LD發射功率較高、光譜較窄、直接調制帶寬較寬，而LED發射功率較小、光譜較寬、直接調制帶寬較窄。
④ 半導體發光二極體LED和半導體激光器LD的結構、工作原理是什麼它們的特性差別是什麼
它們的結構簡單說就是三明治的夾心結構，中間的夾心是有源區。
二者的結專構上是相似的，但是LED沒有諧振屬腔，LD有諧振腔。
LD工作原理是基於受激輻射、LED是基於自發輻射。
LD發射功率較高、光譜較窄、直接調制帶寬較寬，而LED發射功率較小、光譜較寬、直接調制
帶寬較窄。
激光器的工作存在與普通光源不同之處在於，它同時需要 激光工作物質（這在半導體激光二極體LD中，激光工作物質即為半導體材料）， 泵浦（即外加的能量源），諧振腔。
LD和LED 的工作時，其體系結構中都存在半導體工作物質和泵浦源，唯一不同的是，LD在其外層通過自然解理形成一重諧振腔，該諧振腔有一定的發光門限條件（即閾值條件） 當達到這個條件是，激光器才開始粒子數反轉受激發光。 當LD的驅動還沒達到閾值條件時，它的發光機理其實和LED是沒有明顯區別的。
⑤ 半導體激光器(LD)和發光二極體(LED)的的相同點和不同點
第一、不同點：
半導體發光二極體與半導體激光器最大的不同是半導體發光二極體沒有諧回振腔，是無閾值器件答，它的發光只限於自發輻射過程，發出的是熒光，半導體發光二極體最大的特點是：光譜較寬、線性好、溫度特性好、耦合效率低。
第二、相同點：都是電流驅動發光，不同的是LD內有諧振腔，發出的光是激光，單色性更好。
⑥ 詳細說說LD（半導體激光器）和LED（發光二極體）在產品運用上的區別和優略勢
1）兩者都是光源，區別在於發光的功率不同。
2) 輻照角度，或者說色散角度不版同，決定了使用權時是否需要加透鏡準直；也意味著光源照射物體的遠近區別。
3) 安全性：LED不需要注意太多，除非是紫外的；LD需要注意使用安全，強光會傷害眼睛
4）成本價格：相差很大
5）長期使用可靠性：都是半導體器件，比較可靠；如果LED的光學組件老化不是很快，那麼差別不大
6）電源：大電流恆流驅動與小電流恆壓驅動
7）光譜：都是線光譜，LED的線寬寬些
8）響應速率：如果都是GaAs的材料，響應速率差別不大，波形上升沿調制相差不大（我個人觀點，未實際測量過）
9）發光功率衰退，這兩種器件都有，所以，一般考慮的是老化後使用時的功率
10）應用方面，個人感覺是民用和儀器使用方面的差別，要求重復性好，可靠性高，就用LD。
其它的，我也暫時想不到了，呵呵。
⑦ 光纖通信的優點與缺點
優點和不足
（1)通信容量大、傳輸距離遠；一根光纖的潛在帶寬可達20THz。採用這樣的帶寬，只需一秒鍾左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。400Gbit/s系統已經投入商業使用。
光纖的損耗極低，在光波長為1.55μm附近，石英光纖損耗可低於0.2dB/km，這比任何傳輸媒質的損耗都低。因此，無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。
(2)信號干擾小、保密性能好；
(3）抗電磁干擾、傳輸質量佳，電通信不能解決各種電磁干擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。
(4）光纖尺寸小、重量輕，便於鋪設和運輸；
(5）材料來源豐富，環境保護好，有利於節約有色金屬銅。
(6）無輻射，難於竊聽，因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。
(7)光纜適應性強，壽命長。
(8）質地脆，機械強度差。
(9）光纖的切斷和接續需要一定的工具、設備和技術。
(10）分路、耦合不靈活。
(11）光纖光纜的彎曲半徑不能過小（>20cm）
(12）有供電困難問題。
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光纖通信的發展：
光纖通信是現代通信網的主要傳輸手段，它的發展歷史只有一二十年，已經歷三代：短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單模光纖．採用光纖通信是通信史上的重大變革，美、日、英、法等20多個國家已宣布不再建設電纜通信線路，而致力於發展光纖通信．中國光纖通信已進入實用階段．
光纖通信的誕生和發展是電信史上的一次重要革命與衛星通信、移動通信並列為20世紀90年代的技術。進入21世紀後，由於網際網路業務的迅速發展和音頻、視頻、數據、多媒體應用的增長，對大容量（超高速和超長距離）光波傳輸系統和網路有了更為迫切的需求。
趨勢：
FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬，所以一直被認為是理想的接入方式，對於實現信息社會有重要作用，還需要大規模推廣和建設。FTTH所需要的光纖可能是現有已敷光纖的2～3倍。過去由於FTTH成本高，缺少寬頻視頻業務和寬頻內容等原因，使FTTH還未能提到日程上來，只有少量的試驗。