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信息时代的到来促进了高速局域网技术的迅猛发展,人们对于短距离、高速、大容量信息传输的需求日渐明显。光源器件作为光纤通信系统的核心组件,我们要求它既能满足光通信所需求的调制速度和光功率,又具有较低的成本和高可靠性。LED光源具有器件成本低与应用成本低的优点,而且特别适合应用于塑料光纤系统中。因此,在中短距离光纤通信系统中具有广阔的应用前景。然而,传统的LED受制于自身辐射复合寿命的限制,调制速度通常只有25 MHz,难以满足光通信对光源的需求。美国伊利诺伊大学香槟分校的M.Feng等人,通过一种类似于异质结发光晶体管(HBLET)的LED将调制速度提高到吉赫兹量级,将LED的调制速度带入一个新的高度。然而,这种异质结发光晶体管光功率极低,只有微瓦量级,也难以满足光通信对光源的要求。本文从LED光功率的瞬态响应出发,分析光功率上升沿和下降沿的影响因素,探讨了提高LED调制速度的方法并对其进行了软件仿真研究。本工作基于Crosslight公司生产的高级半导体仿真软件APSYS,论文主要包括以下四个部分:(1)以LED的仿真为例,运用APSYS软件仿真研究了 LED自发辐射复合寿命对LED调制速度的限制作用。进一步对异质结和量子阱有源区结构的LED进行了研究,对比分析量子阱和异质结对LED瞬态特性的影响。(2)在LED的PN结的基础上加一个漏极,形成晶体管型LED,验证HBT结构对提高调制速度的作用。分析了放大系数与光功率和调制速度的关系,以及HBT结构中光功率、调制速度和有源区厚度、掺杂浓度和界面势垒高度的关系。(3)结合仿真得到的结果,在HBT基础上引入量子阱形成LET结构,选用algainp材料体系,实现辐射波长在塑料光纤通信窗口。优化参数,获得满足短距离光通信对调制速度、光功率和对比度要求的光信号。(4)提出了一种新型高调制速度的LED结构,理论分析了该新型结构实现高速调制的原理。采用APSYS仿真研究了该结构,结果显示,调制速度与对比度都得到了显著提高。