تحلیل و محاسبه پارامتر بهینه افزایش عرض خط برای عملکرد لیزرهای نیمههادی نقطه کوانتومی
نام نخستين پديدآور
مسعود سلطانی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
مهندسی برق وکامپیوتر
تاریخ نشرو بخش و غیره
۱۴۰۰
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۸ص
مواد همراه اثر
سی دی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
فوتونیک
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰/۰۶/۳۰
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
تا حالا ویژگیهای خروجی لیزرهای نیمههادی نقطهکوانتومی قفل تزریقی، شامل پاسخ مدولاسیون و پارامتر بهبود پهنای خطی با در نظر گرفتن اثر پهنشدگی همگن و غیرهمگن بررسی شدهاست. همچنین در تحقیقات اخیر یک عملکرد تک مد برای مقادیر گستردهای از پهنشدگی همگن بدست آمدهاست. بدلیل توان تزریقی، کاهش در جریان آستانه و به دنبال آن افزایش زیاد در بازده شیب و توان خروجی بدست میآید. برای مشخص کردن اثر تغییر ضریب شکست با چگالی حامل مشخصه دینامیکی لیزرهای نیمه هادی، پارامتر بهبود پهنای خطی یا معرفی شده است. بدست آوردن پارامتر ، پهنای خطی طیفی حالت پایدار و چیرپ فرکانسی در مدولاسیون سرعت بالا را به ما میدهد. کاهش در این مقدار یعنی پارامتر بهبود پهنای خطی، به کاهش در پهنای خط طیفی و چیرپ طول موج و در نهایت افزایش در ظرفیت ارتباطات نوری منجر میگردد. هدف ما از تحقیق پیش رو، بررسی بیشتر ویژگیهای عملکردی یک لیزر نیمههادی نقطه کوانتومی، بوسیله بدستآوردن پارامترهای دیگری همچون پهنای باند و پارامترهای آلفا به دو روش ، و مقایسه این پارامترها با هم برای برررسی بیشتر ویژگیهای مواد نقطهکوانتومی است. همچنین بدستآوردن پارامتر برای لیزر نیمههادی نقطهکوانتومی با استفاده از روش و و بررسی اینکه آیا با این روش مقدار کوچکتری از پارامتر را خواهیم داشت یا خیر. مقدار پارامترهای و را بر حسب جریان ورودی محاسبه کردیم و مقادیر و بدست آمدند، این نتایج مورد انتظار بود. همچنین مقادیر آلفا همانطور که انتظار میرفت غیر صفر بدست آمدند.بر اساس روشهای و پارامتر را برای مقادیر زیر جریانهای آستانه و بالاتر از مقادیر آستانه بدست آوردیم. در بالاتر از مقدار استانه پارامتر بصورت خطی شروع به افزایش میکند و جمعیت حامل در تراز متوقف میشود در حالی که جمعیتهای تراز غیررزونانس به افزایش دادن ادامه میدهند. در نقطه آستانه مقدار اندازهگیری شده پارامتر از روش در مقایسه با مقدار اندازهگیری شده با روش شبیه هم هستند. همچنین مقدار پارامتر نسبت به مقدار تولیدی تراز قبل از تزریق که برابر بود، هم در حالت زیر جریان آستانه و هم در حالت بالای جریان آستانه مقدار بزرگتری دارد، که به این معنی است ترازهای غیررزونانس و باعث افزایش در مقدار پارامتر در لیزر نقطه کوانتومی میشوند.ترازهای و ، دارای انرژی های بالاتری نسبت به تراز هستند، بعلاوه ضرایب و شدیدا” به انرژی تفکیکی بین تراز رزونانس و ترازهای غیررزونانس و بستگی دارد. با بزرگکردن انرژی تفکیکی بین ترازها به کاهش در مقدار پارامتر آلفا میرسیم و حتی میتوان به مقادیر کوچکتری از آلفا با فشرده سازی بهره دست پیدا کرد.پهنای باند مدولاسیون لیزرهای نیمههادی نقطه کوانتومی را بدست آوردیم که بیانگر این نکته است در بحث مدولاسیون، زمانی توان خروجی لیزر یا همان تعداد فوتونها با افزایش فرکانس افت میکند، به عبارت دیگر وقتی به یک لیزر نیمه هادی جریان تزریق کنیم، و همزمان جریان لیزر را هم مدوله کنیم، با افزایش فرکانس مدولاسیون پهنای باند لیزر یا توان خروجی لیزر از یک نقطهای به بعد دچار افت میشود یا عملا” لیزر ما از فرکانس به بعد قابل استفاده نخواهد بود و توان خروجی شدیدا” افت میکند.
متن يادداشت
So far, the output characteristics of quantum dot lasers, including the modulation response and the linear amplitude improvement parameter, have been investigated considering the effect of homogeneous and inhomogeneous propagation. Recent research has also yielded a single-mode performance for large amounts of homogeneous width. Due to the injection power, a decrease in the threshold flow is followed by a large increase in the slope efficiency and output power. To determine the effect of changing the refractive index with the carrier density of the dynamic characteristic of semiconductor lasers, the linear amplitude improvement parameter is introduced. Obtaining the parameter gives us a steady-state spectral bandwidth and a frequency chirp in high-speed modulation. A decrease in this value, meaning the linear amplitude improvement parameter, leads to a decrease in spectral line width and wavelength chirps, and ultimately to an increase in optical communication capacity. The aim of the present study is to further investigate the performance characteristics of a semiconductor laser optical injection locking by obtaining other parameters such as bandwidth, noise and output power of the device and comparing these parameters together to further investigate the properties of quantum dot materials. Also obtain the parameter for the semiconductor laser of the quantum dot using the method and check whether with this method we will have a smaller value of the parameter or not.Calculated the values of alpha parameters and in terms of input current and the values of and were obtained, these results were expected. Also, the alpha values were obtained as expected for non-zero precipitation.Based on and methods, we obtained the alpha parameter for the currents values below the threshold and above the threshold. Above threshold value the alpha parameter starts to increase linearly and the carrier populations stop at the level while the non-resonance level populations continue to increase. At the threshold point, the measured values of the alpha parameter from the fm method are similar to the values measured by the method. Also, the value of the alpha parameter is larger than the output value of the level before injection, which was equal to , both below threshold and above threshold currents, means that and non-resonance levels increase in the value of the alpha parameter in the laser become quantum dots. And levels have higher energies than level, plus the coefficients strongly depend on the energy seperation between resonance level and and non-resonance levels. By increasing the energy seperation between levels, we reduce the amount of alpha parameter, and even smaller amounts of alpha can be achieved by compression gain.The modulation bandwidth of semiconductor lasers in a quantum dot obtained, which indicates that in the case of modulation, the output power of the laser, or the number of photons, decreases with increasing frequency. In other words, when we inject current into semiconductor laser and at the same time modulate the laser current, with increasing frequency, the modulation of the laser bandwidth or the output power of the laser decreases from one point and practically our laser from this frequency to will not be usable and the output power will drop strongly
عنوانهای گونه گون دیگر
عنوان گونه گون
Analysis and calculation of optimized linewidth enhancement factor for operation of quantum dot semiconductor lasers
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )