تحلیل تقویت کننده نوری نیمه هادی نقطه کوانتومی با کاواک عمودی(qd-vcsoa)
چکیده
استفاده از نقطه کوانتومی در ناحیه فعال تقویت کننده موجب می شود که کارایی تقویت کننده بهبود یابد. در این پایان نامه، رفتار دینامیک و استاتیک qd-vcsoa به روش عددی حل معادلات نرخ با الگوریتم رانگ -کوتا مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. ناحیه فعال این تقویت کننده شامل ?? لایه از نقاط کوانتومی خود سامان یافته ناهمگون با در نظر گرفتن ترازهای پایه و برانگیخته و لایه وتینگ است. مدل کامل qd vcsoa شامل مدل سازی کاواک و مدل سازی خصوصیات اپتیکی ماده است. یک گروه یونانی برای اولین بار،رفتار خطی qd-vcsoa مورد بررسی قرار داده اند. در این پایان نامه به بررسی بعضی از اثرات غیر خطی پرداخته ایم. به بررسی مدلاسیون فاز خودی (spm) در حوزه فمتوثانیه و پیکوثانیه پرداخته ایم. با انجام آزمایش پمپ-پروب در حالتی که عرض پالس دو سیگنال برابر با 1ps باشد در زمان تأخیر-1ps فشردگی پالس خروجی پروب با بهره 9db در بدست آمد. همچنین با عرض پالس 5ps در زمان تأخیر -5ps با بهره 16db و عرض پالس 15ps در زمان تأخیر -14ps با بهره 15.5db در نیز فشردگی پالس را بدست آوردیم. با اعمال دو سیگنال به تقویت کننده و با استفاده از تکنیک پمپ -پروب، مدلاسیون تداخلی بهره (xgm) بررسی شده است و اثر پارامترهای پهن شدگی ناهمگن ، چگالی نقاط کوانتومی، توان پمپ و اختلاف دو طول موج پمپ و پروب بر روی راندمان مدلاسیون بررسی شده است. بیشترین راندمان بدون اثر الگو برای پالس ورودی با نرخ بیت و عرض پالس 2ps با توان 150mw در چگالی سطحی و پهن شدگی ناهمگن 20mev، طول موج پمپ برابر با 1300nmو طول موج پروب برابر با 1299.99nm بدست آمد که مقدار آن برابر با ???? است. همچنین با استفاده از تکنیک پمپ-پروب فمتو ثانیه و رابطه نفوذپذیری ، زمان بازیابی بهره و فاز، تغییرات ضریب شکست و ضریب بهبود عرض خط (lef)، در این افزاره تحلیل و اثر پارامترهای ذکر شده بر روی این مشخصه ها بررسی شده است. زمان بازیابی کمتر از ?پیکو ثانیه بدست آمده است که نشان می دهد این افزاره می تواند درحوزه مخابرات نوری در کاربردهای فوق سریع مورد استفاده قرار گیرد. بیشترین مقدار lef برابر با است که مربوط به پهن شدگی ناهمگن 40mev، cm-2 و جریان های بیشتر از 5ma است