研究發光二極管（LED）器件調制特性以及在高速調制狀態下的發光特性是提升新型可見光通信系統性能的關鍵問題之一，LED器件調制特性的提升可以顯著拓展可見光通信系統的應用范圍。基于LED器件的調頻特性，通過分析發光器件和封裝的結構及其他關鍵光電性能，提出建議：通過降低RC時間以及載流子自發輻射壽命，有效改善LED器件的響應速率，提高LED的調制帶寬。
　　1 LED器件的調制帶寬及其測試
　　帶寬一般指信號所占據的頻帶寬度。當描述信道時，帶寬指能夠有效通過該信道信號的最大頻帶寬度。發光二極管（LED）的調制帶寬則是器件在加載調制信號時，能承載信號最大的頻帶寬度，一般定義為LED輸出的交流光功率下降到某一低頻參考頻率值得一半時（如-3 dB）的頻率定為LED的調制帶寬。LED的調制帶寬是可見光通信系統信道容量和傳輸速率的決定性因素，受到器件實際的調制深度、伏安特性等因素的多方面影響。
　　LED器件調制帶寬的測試，通常都是對直流工作下的器件加載模擬信號（如正弦信號），測量光功率信號隨頻率變化的曲線，來確定帶寬。
　　圖1給出了一種器件調制特性測試系統。它主要包括信號發射端和接收端。在發射端，信號發生器發出的信號被功率放大器放大，以提高其調制深度；隨后，信號加載到驅動LED的直流偏置上，使得LED發出調制光信號；在接收端，光電探測器將光信號轉換為電信號，經過濾波放大，輸出到示波器上。
　　
　　圖1器件調制特性測試系統組成
　　
　　圖2器件調制特性測試系統組成
　　圖2是另一種器件調制特性測試系統。系統的核心是網絡分析儀，它將信號產生、探測以及處理的功能集成在一起，能夠實現更高頻率的測試。測量LED調制帶寬，主要關注網絡分析儀的S21參數，即網絡分析儀的端口2的輸入功率/端口1的輸出功率。
　　2影響因素及改善方法
　　一般來說，影響LED調制特性的因素主要取決于以下兩個方面：RC時間和載流子自發輻射壽命。LED的有源區是多量子阱結構，具有電荷限制作用，在響應過程中的上升下降時間稱為RC時間，主要受到結電容影響，對信號具有延遲作用；而器件有源區內載流子自發輻射壽命直接影響載流子從復合到光子逃逸出器件的時間。