เครื่องส่งสัญญาณการสื่อสารใยแก้วนำแสง

ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้กันทั่วไปเป็นแหล่งกำเนิดแสงในระบบการสื่อสารไฟเบอร์ออปติกคือไดโอดเปล่งแสง (LED) หรือเลเซอร์ไดโอด ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง LED และเลเซอร์ไดโอดคือแสงที่ปล่อยออกมาโดยอดีตนั้นไม่ต่อเนื่องกันในขณะที่หลังมีความสอดคล้องกัน ข้อดีของการใช้เซมิคอนดักเตอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงมีขนาดเล็กประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงความน่าเชื่อถือที่ดีและความสามารถในการเพิ่มประสิทธิภาพความยาวคลื่น ที่สำคัญกว่าแหล่งกำเนิดแสงเซมิคอนดักเตอร์สามารถปรับเปลี่ยนได้โดยตรงภายใต้การดำเนินการความถี่สูงซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับความต้องการของระบบการสื่อสารใยแก้วนำแสง

LED จะปล่อยแสงที่ไม่ต่อเนื่องกันผ่านหลักการของอิเล็กโทรไลต์เรสเซนต์โดยทั่วไปสเปกตรัมจะกระจายไประหว่าง 300 ถึง 600 นาโนเมตร ข้อเสียอีกประการหนึ่งของ LED คือประสิทธิภาพการเรืองแสงที่ไม่ดีโดยปกติจะมีเพียง 40-50% ของพลังงานอินพุตสามารถแปลงเป็นพลังงานแสงได้โดยใช้พลังงานประมาณ 50-60 MW (Milliwatt) ของพลังงาน อย่างไรก็ตามเนื่องจากค่าใช้จ่ายต่ำของ LED จึงมักใช้ในแอปพลิเคชันราคาต่ำ วัสดุหลักที่ใช้กันทั่วไปในการสื่อสารด้วยแสงสำหรับ LED ได้แก่ แกลเลียมอาร์เซไนด์หรือแกลเลียมอาร์เซนินด์ฟอสฟอรัส (GAASP) โดยมีแสงไฟหลังที่ความยาวคลื่นประมาณ 1,300 นาโนเมตรซึ่งเหมาะสำหรับการสื่อสารไฟเบอร์ออปติก เนื่องจากช่วงสเปกตรัมกว้างของ LED มีการกระจายอย่างรุนแรงซึ่ง จำกัด ผลิตภัณฑ์ของอัตราการส่งและระยะการส่งผ่าน โดยทั่วไปแล้ว LED จะใช้ในเครือข่ายในพื้นที่ (LANs) ที่มีอัตราการส่งตั้งแต่ 10MB\/s ถึง 100MB\/s และระยะการส่งกำลังอยู่ในระยะไม่กี่กิโลเมตร ในปัจจุบันยังมีโครงสร้าง LED ที่มีหลุมควอนตัมหลายแห่งทำให้ LED สามารถปล่อยแสงของความยาวคลื่นที่แตกต่างกันและครอบคลุมสเปกตรัมกว้าง LED ประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายมัลติเพล็กซ์ความยาวคลื่นในภูมิภาค

กำลังเอาท์พุทของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์มักจะอยู่ที่ประมาณ 100 มิลลิวัตต์และเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่สอดคล้องกันซึ่งมีทิศทางที่ค่อนข้างแข็งแกร่ง ประสิทธิภาพการมีเพศสัมพันธ์กับเส้นใยโหมดเดียวสามารถเข้าถึงได้ 50% สเปกตรัมเอาท์พุทแคบของเลเซอร์ยังช่วยเพิ่มอัตราการส่งสัญญาณและลดการกระจายตัวของโมดัล เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ยังสามารถมอดูเลตที่ความถี่ในการทำงานที่ค่อนข้างสูงเนื่องจากเวลาการรวมตัวกันอีกครั้ง

เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์สามารถปรับสถานะการสลับและสัญญาณเอาต์พุตโดยตรงโดยกระแสอินพุต แต่สำหรับบางแอปพลิเคชันที่มีอัตราการส่งที่สูงมากหรือระยะการส่งสัญญาณระยะยาวแหล่งกำเนิดเลเซอร์อาจถูกควบคุมในรูปแบบของคลื่นต่อเนื่องเช่นการใช้เครื่องปรับไฟฟ้าภายนอก ส่วนประกอบการมอดูเลตภายนอกสามารถลด "พัลส์พัลส์" ของเลเซอร์ได้อย่างมีนัยสำคัญ พัลส์เจี๊ยก ๆ สามารถขยายความกว้างของเส้นสเปกตรัมของเลเซอร์ซึ่งนำไปสู่การกระจายตัวอย่างรุนแรงภายในเส้นใย