|
Thesis
/ | ROMDOC-THESIS-2016-563 |
Caracterizarea şi modelarea unor dispozitive optoelectronice integrate
Ducariu, Adrian-Nicolae
2010-01-29
Abstract: Abstract În această lucrare sunt prezentate câteva rezultate privind caracterizarea spectrală şi radiometrică a diodelor laser cu gropi cuantice de tip InGaAs/AlGaAs/GaAs care emit în jur de 980 nm. Investigaţiile privesc efectele temperaturii asupra operării laser şi dependenţa curentului corespunzător pragului laser de temperatură. A mai fost pus în evidenţă rolul diferenţelor de fază în distribuţia spectrală asociată armonicii II-a generate intern de aceşti laseri la funcţionarea în undă continuă. Intensitatea relativ mare a celei de-a II-a armonici în zona oglinzii de ieşire arată că procesul optic nelinear de ordinul II generator este mijlocit de ghidarea luminii din zona activă laser. De asemenea, emisia unor perechi de linii înguste verzi-albastre, perfect simetrice spectral faţă de armonica a II-a pură plasată la ~480 nm, este, cel mai probabil, permisă de un mecanism de anulare reciprocă a vectorilor de undă asociaţi. De asemenea, este prezentată o modelare teoretică şi o evaluare numerică, în aproximaţia de semnal slab şi în regim nesaturat, a mai multor parametri caracteristici amplificării optice, câştigul, figura de zgomot, raportul semnal – zgomot, factorul de calitate, precum şi a parametrilor ce caracterizează statisticile de fotoni, factorul Fano, fluctuaţia statistică şi factorul emisiei spontane, la ieşirea dintr-un ghid optic de undă de tip Er3+:Ti:LiNbO3. Rezultatele obţinute pun în evidenţă un model cantitativ pentru amplificarea optică şi calitatea semnalului la ieşirea dintr-un ghid optic de undă de tip Er3+:Ti:LiNbO3, curb şi drept, în funcţie de diferiţi parametri, putând fi folosite pentru proiectarea acestora şi a unor interferometre Mach – Zehnder. Sunt prezentate şi câteva rezultate experimentale şi teoretice privind calculul unor parametri spectroscopici care caracterizează ghidurile de undă mai sus menţionate. Spectrul experimental de absorbţie a fost folosit pentru calculul secţiunilor eficace de absorbţie şi emisie (folosind formalismul matricii densitate şi teoria lui McCumber, ţinând seama de despicarea Stark a nivelelor energetice), tăria oscilatorului, secţiunile eficace de absorbţie şi emisie, tăria dipolului electric, timpul de viaţă radiativ şi energia de excitare. Rezultatele obţinute sunt în bună concordanţă cu cele publicate în literatura de specialitate şi pot fi folosite la proiectarea uno dispozitive optoelectronice integrate. In this paper I report some results obtained in the spectral and radiometric characterization of InGaAs/AlGaAs/GaAs quantum well laser diodes emitting around 980 nm. The investigatons concerns the effect of the temperature on the lasing operation and the dependence of the lasing threshold current on temperature. I also have characterised the role of phase – mismatching in the spectral distribution of the internal second – harmonic generation (ISHG) in the CW operation of the lasers. The relatively strong emission of the ISHG radiation at the output mirror facet indicates that this second – order nonlinear optical process is efficiently mediated by waveguiding in the laser active region. The emission of pairs of narrow blue-green peaks having perfectly symmetrical spectral positions with respect to the central peak of pure second – harmonic generation at ~480 nm is most probably enhanced by a mechanism of reciprocical cancellation of the respective phase – mismatch vectors. I also report a theoretical modelling and a numerical evaluation, using the small gain approximation in the unsaturated regime, in order to simulate the optical amplification, optical gain, noise figure, quality factor and optical signal to noise ratio, and the evaluation of the Fano factor, statistical fluctuation and spontaneous emission factor which characterize the photon statistics at the output of an Er3+:Ti:LiNbO3 bent and straight optical waveguide. The obtained results emphasize a quantitative model concerning the optical amplification and the photon statistics the photon statistics and the quality of the signal at the output of an Er3+:Ti:LiNbO3 bent and straight optical waveguide and they can be used in the design of the optical waveguide and Mach-Zehnder interferometers. I report some experimental and theoretical results concerning the evaluation of some spectroscopic parameters which characterize the above mentioned waveguides. The absorption experimental spectra were used to determine the homogeneous absorption and emission cross sections (utilizing the density matrix formalism and the Mc Cumber's theory and taking into account the Stark splitting of the levels), the oscillator strength of the absorption transition, the homogeneous absorption and emission cross sections, the spontaneous emission probabilities, radiative lifetime and the excitation energy. The obtained results are in good agreement with other ones published in the literature in the last few years and can be used for the design of integrated optoelectronic devices.
Keyword(s): Dispozitive optoelectronice -- Teză de doctorat ; Circuite integrate -- Teză de doctorat ; Ghiduri de undă -- Optică electronică -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files
Record created 2016-10-31, last modified 2016-10-31
Similar records
| People who viewed this page also viewed: |
|
|
Be the first to review this document.
Start a discussion about any aspect of this document.
guest ::