镭射二极管分类

镭射二极管(Laser Diode, LD)依波长及应用大致分为短波长LD与长波长LD两大类，短波长LD之波长范围约为90nm~950nm，主要使用于光储存、光输出、指示器及显示应用;而长波长LD之波长范围约为980nm~1550 nm，主要用于光纤通讯。

依发光源位置分类，LD产品可分为边射型镭射(Edge Emitting Laser, EEL)，如Fabry-Perot(F-P)镭射、分散回馈镭射(Distributed Feedback Laser, DFB)等;及垂直共振腔面射型(Vertical Cavity Surface Emitting Laser Diode, VCSEL)两大类。EEL光源是由晶粒侧面发出，为椭圆型光束，目前长距离通讯及储存产品多以EEL为主;而VCSEL发光源则是由晶粒表面发出，为圆形光束，近来发展迅速，目前短波长850nm VCSEL产品已经商品化，并应用于短距离资料传输上，而长波长之1310nm、1550nm、1600nm VCSEL则持续发展中。

其中，Fabry-Perot(F-P)镭射是利用二极管工作带(Active Layer)的两侧，限制光讯号只能在工作带内部共振，并产生多种波长，波长的分布是以中心共振最强，其余的波长则渐弱地分布于中心波长两侧。由于此种镭射属于多模态(波长)的镭射光，在光纤中传输会有色散效应，限制了传输的速率及距离，因此只适用于短距离的低速传输(如用户回路的FTTC，Fiber-To-The-Curb)。不过由于F-P镭射构造较简单、制程成本较低，目前为最广泛应用的一种发送器。分散回馈型镭射(DFB)克服了F-P镭射的缺失与限制，是在工作带下利用加装布拉格光栅(Bragg Grating)来选择特定的波长产生回馈，以控制镭射共振腔只允许单一波长产生共振，使其无色散现象。DFB因具有极佳的光电特性，适用于长途(>100公里)、高速(>Gbps)通讯传输之处。

垂直共振腔面射型镭射(VCSEL)与其他镭射二极管最大的不同是共振腔为垂直而非水平，使得光源由腔底反射，造成光源是从顶端射出。由于产品内部也设有布拉格光栅(Bragg Grating)，可控制输出波长的频谱宽度，故其与DFB同样较无色散之现象。此外，VCSEL与EEL产品相较，因具有低临界电流、单模式操作、低光束分歧及可有效耦合单模态光纤、制程较容易且寿命较长等优点，因此被视为未来甚具发展潜力之产品，目前亦已吸引众多厂商投入，如HP(即Agilent)、Honeywell、AMP等已经推出采用850nm VCSEL设计的光纤收发器。国际VCSEL晶片之提供者包含:Honeywell、EPI、Infineon等;用VCSEL设计的光收发模组之厂家则有Agilent、AMP、Honeywell等。目前由于VCSEL多为850nm及980nm波长产品，仅适用在短范围的光纤传输，未来如开发1300nm以上之长波长产品，传输距离变长，市场范围则将变大。