先来简单解释一个概念：啁啾。
在 AM 强度调制中，我们是用信号幅度的高低来区分“1”和“0”的。而频率随时间变化的调制，则是 FM 调频。
最开始用的激光器是 DML 直接调制，也叫内调制。它的原理是直接给激光源加上交变或脉冲的电压，来改变激光的发光强度。
比如 DFB 激光器就是这种结构，我们通过变化的电流来改变有源区里的“增益”和“载流子密度”，让激光器快速在“发光强”和“发光弱”之间切换，从而实现强度调制。
不过，在改变发光强度的同时，激光器内部的等效折射率也会瞬间变化，这意味着谐振腔的光学长度在瞬时改变。
根据物理原理，这会导致输出光的波长（也就是频率）发生瞬时偏移。这个频率的瞬时变化，就是啁啾。
所以啁啾描述的是信号的频率随时间变化的现象，是从时域上对脉冲特性的一个表征。我们一般用啁啾系数 α，也叫线宽展宽因子来描述它。
dn/dN 表示折射率随载流子密度的变化率。产生啁啾的直接物理原因；
- dg/dN 表示光学增益系数随载流子密度的变化率。实现激光发射和幅度调制的基础。
啁啾会引起信号频率偏移，而不同频率的光在光纤里的传输速度不同。频率如果发生偏移并展宽，就会导致时延。
需要清楚的哈，啁啾本身不会“产生”色散。色散是光纤固有的物理特性，不管信号有没有啁啾，它都存在。但从时域上看，色散会导致码间干扰。
所以直接调制的 DFB 激光器，啁啾比较高，对色散的容忍度差，传输距离和速率都受限制。
但 DFB 优点是成本低、功耗小、结构紧凑、驱动简单。通常用在数据中心内部短距离互联、5G前传、接入网（比如GPON）等场景。
因此，为了尽量降低啁啾的影响，我们不再直接调制激光器的发光强度，而是在激光输出之后，用一个外置的调制器来对光波进行调制。
比如 EML 激光器，可以看作 DFB 激光器加上 EAM 电吸收调制器。这里的 DFB 只负责发出连续光，EAM 则通过电压改变吸收系数来控制光的通断。
这个过程对光频率的影响非常小，也就是说 EML 引入的啁啾极低。
那么能不能完全消除激光器的啁啾呢？答案是可行的，比如采用支持 MZM 调制器的光源方案。
它利用的是 MZM 的推挽工作模式：我们把大小相等、极性相反的电压分别加到两个波导臂上。
这样就能把折射率变化转化为纯粹的相位差。一束光的相位延迟和另一束光的相位超前是完全对称的。
从整个器件的输入输出整体来看，这个对称过程没有引入任何随时间变化的净相位偏移，也就是没有频率啁啾。
欢迎朋友们订阅我们的专栏： 硅光器件+光模块+芯片，可添加微信OFC2025，邀请加入半导体&光器件产业链 2 群。
欢迎您加入我们的社群，获取大量半导体芯片/光器件/光模块领域的高价值技术文档、趋势研报！
若您对半导体/光器件/光模块/光纤通信等感兴趣
欢迎关注我们！
