Trong thông tin quang, ánh sáng do nguồn quang phát ra không phải tại một bước sóng mà tại một khoảng bước sóng. Điều này dẫn đến hiện tương tán sắc sắc thể (chromatic dispersion) làm hạn chế cự ly và dung lượng truyền dẫn của tuyến quang. Tính chất này của nguồn quang nói chung và LED nói riêng được giải thích như sau: + Các nguồn quang trong thông tin quang được chế tạo từ chất bán dẫn. Do đó, các điện tử nằm trong một vùng năng lượng chứ không phải ở một mức năng lượng. + Các điện tử khi chuyển từ các các mức năng lượng Ej trong vùng dẫn xuống mức năng lượng Ei trong vùng hoá trị sẽ tạo ra photon có bước sóng:
Do có nhiều mức năng lượng khác nhau trong các vùng năng lượng nên sẽ có nhiều bước sóng ánh sáng được tạo ra.
Phân bố mật độ điện tử trong vùng dẫn và vùng hoá trị không đều nhau, dẫn đến công suất phát quang tại các bước sóng khác nhau không đều nhau.
Bước sóng có công suất lớn nhất được gọi là bước sóng trung tâm. Bước sóng này thay đổi theo nhiệt độ do phân bố mật độ điện tử trong các vùng năng lượng thay đổi theo nhiệt độ.
CHƯƠNG 3: BỘ PHÁT QUANG
Hình 3.2. Nguồn quang bán dẫn phát ra ánh sáng trong một khoảng bước sóng Độ rộng phổ nguồn quang được định nghĩa là khoảng bước sóng ánh sáng do nguồn quang phát ra có công suất bằng 0.5 lần công suất đỉnh (hay giảm 3 dB).
Hình 3.3. Đặc tính phổ của LED
Độ rộng phổ của LED phụ thuộc vào loại vật liệu chế tạo nguồn quang. Ánh sáng có bước sóng 1,3 µm do LED chế tạo bằng bán dẫn InGaAsP có độ rộng phổ từ 50- 60nm. LED được chế tạo bằng bán dẫn GaAs (λ=850nm) phát ra ánh sáng có độ rộng phổ hẹp hơn 1,7 lần so với LED chế tạo bằng bán dẫn InGaAsP.