مدلسازی لیزرهای ترانزیستوری نانوساختار برای ارتقای پهنای باند و مشخصه های آن ها
First Statement of Responsibility
/مظاهر غفاری
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: دانشکده مهندسی فناوری های نوین
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۸۵ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
در رشته مهندسی فوتونیک
Date of degree
۱۳۹۲/۰۶/۲۵
Body granting the degree
دانشگاه تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
مدولاسیون مستقیم لیزرهای نیمهصهادی کاربرد زیادی در مخابرات نوری دارد .با این وجود پهنای باند مدولاسیون مستقیم لیزرهای نیمه هادی کمتر از ۱۰ گیگاهرتز است .بدین منظور طراحی لیزری با پهنای باند مدولاسیون بالا در نرخ بیتصهای زیاد بسیار مهم است .که لیزرهای ترانزیستوری گزینهصی مناسبی برای این منظور هستند .در این پایانصنامه تمرکز بر فهم فیزیکی و پیش بینی عملکرد لیزرهای ترانزیستوری است .با استفاده از مدل تحلیلی با الحاق خواص ترانزیستور بر دینامیک لیزر، عملکرد آن را پیشصبینی میصکند .این مدل با نوشتن معادلات پیوستگی برای ناحیهصی بیس ترانزیستور npn و هم چنین روابط مکانیک کوانتومی تسخیر و رهایش حاملصها درون ناحیهصی چاه کوانتومی و معادلات نرخ عملکرد لیزر را پیش بینی میصکند .بیان تحلیلی پارامترهای DC و AC در آرایش امیتر مشترک و بیس مشترک انجام شده است .آرایش بیس مشترک) بیشتر از ۴۰ گیگاهرتز (پاسخ بهتری نسبت به آرایش امیتر مشترک) تقریبا ۲۰ گیگاهرتز (دارد .همصچنین برای تک چاه کوانتومی، دو چاه کوانتومی و سه چاه کوانتومی به ترتیب پهنای باند مدولاسیون ۳ دسی بل۴۱ ، ۶۴ و ۷۹ گیگاهرتز بدست آمده است .در این پایان نامه هدف ارتقای مشخصه های اپتیکی و الکتریکی لیزرهای ترانزیستوری نانوساختار میصباشد .معادلات حاکم بر لیزرهای ترانزیستوری با ساختار های مختلف اعم از کپه ای ، تک چاه کوانتومی و چند چاه کوانتومی ارائه شده است .مشخصه های پهنای باند و سوئیچینگ این ساختار ها با هم مقایسه و ساختار بهینه ارائه شدهصاست
Text of Note
signal modulation bandwidth (>40 GHz) due to bandwidth equalization in the TL -base configuration, on the other hand, has a very large small-emitter configuration has a similar modulation bandwidth as a conventional laser (20 GHz). The common-emitter configurations. It has been shown that the TL operating in the common-base and common-rate optical links is very important. Transistor lasers (TLs) are a potential candidate for this purpose. Based on these motivations, the main focus of this thesis research is on understanding the physics of the TL and predicting its performance. A detailed model that correctly incorporates the transistor effects on laser dynamics did not exist. The previous models do not differentiate between the bulk carriers and the quantum well (QW) carriers in the rate equations, do not include the effects of the capture and escape lifetimes in the QW, and significantly overestimate the bandwidth. To take into account these phenomena, a model has been developed to study the dynamics of the TL. The model is based on the continuity equation in the base region of the TL. It uses the quantum mechanical escape and capture of carriers in the quantum well region and the laser rate equations to simulate the laser operation. Analytical expressions have been derived for DC and AC properties of the TL operating in common-rates above 10 GB/s. With this in mind, designing a laser with a large modulation bandwidth to be used in high data- Direct modulation with semiconductor lasers has many applications in data transmissions. However, due to the frequency response limit, there is a challenging to use directly modulated lasers for high speed digital transmission at bit