بررسی اثرات غیر خطی بهره روی مشخصات لیزرهای آبشاری کوانتومی
First Statement of Responsibility
میلاد پورعیوض نامی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
مهندسی برق و کامپیوتر
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۳۹۷
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۳۳ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
برق گرايش افزاره های میکرو و نانو الکترونیک
Date of degree
۱۳۹۷/۱۱/۱۵
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
دیود لیزر ها پیشرفت زیادی در محدوده IR میانه داشته اند با این حال مهیجترین پیشرفت در این محدوده، ساخت لیزرهای آبشار کوانتومی (QCL) بوده. به خاطر توان خروجی بالا و عملکرد امکان پذیر در دمای محیط، لیزرهای آبشاری چاه کوانتومی منابع نوری مناسبی برای طیف سنجی جذب اثر گاز و ارتباط داده فضای آزاد هستند. برای هردو کاربرد بررسی ویژگی های نویز شدت نسبی مهم است زیرا ممکن است نویز لیزر حساسیت طیف سنجی جذب و همچنین پهنای باند و رنج انتقالات لینک داده فضای آزاد را محدود کند. همچنین اثر اشباع بهره به عنوان یک عامل غیر خطی که برروی پارامتر های لیزر اثر می کند از اهمیت ویژه ای برخوردار است که تا کنون در لیزر های کوانتوم آبشاری بررسی نشده است. در این پایان نامه اثر اشباع را بر روی نویز شدت نسبی لیزر، هم در حالت نوسان آزاد و هم به منظور بهبود عملکرد نویز شدت نسبی، در حالت تزریق قفل شده مورد بررسی قرار دادیم. در این بررسی ها نتایج حاکی از آن بود که افزایش فاکتور اشباع به طور کلی سبب کاهش RIN و افزایش پهنای باند 3dB می شود. همچنین با اعمال قفل تزریق نوری مانند حالت بدون اشباع، سبب افزایش توان خروجی، پهنای باند مدولاسیون و کاهش سطح نویز لیزر پیرو گردید.
Text of Note
Abstract:Laser diode has made great progress in the middle IR range, however, the most exciting advancement in this range is the creation of quantum cascade lasers (QCL). High output power and their possible ambient temperature operation, QC lasers are suitable light sources for trace-gas absorption spectroscopy and for optical free-space data communication. For both applications, the investigation of the intensity noise properties of QC lasers is important because laser noise may limit the sensitivity of absorption spectroscopy as well as the bandwidth and the transmission range of optical free-space data links. The effect of gain saturation as a nonlinear factor that affecting laser parameters is of particular importance, which has so far not been studied in cascade quantum lasers. In this thesis, We Investigated the effect of gain saturation on the relative intensity noise of laser, in both free-runnig and optically injected locked mode, in order to improve relative intensity noise. In these studies, the results indicated that an increase in saturation factor generally reduced RIN and increased the 3dB bandwidth. Also, by applying optical injection locking such as unsaturated mode, it increased output power, modulation bandwidth and reduced slave laser noise level.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Investigation of the nonlinear gain effects on quantum cascade laser characteristics