垂直腔半导体光放大器稳态增益及动态开关特性的研究

摘要

该研究考虑到现有的VCSOA速率方程模型在确定输入信号的功率注入因子方面存在难题，根据法布里-珀罗(F-P)腔边界条件，从行波方程和与位置相关的载流子方程出发，并引入随轴向位置发生变化的增益增长因子刻划微腔内的驻波效应，进而构建出VCSOA的增益模型。通过求方程的自洽得到了腔内载流子、光子的分布，同时分析了器件反射增益，其结果与已报道的理论及实验基本一致。区别于常规的F-P腔增益公式，本文结合传输矩阵和载流子速率方程首次从理论上研究了VCSOA的动态开关特性。模拟结果发现，VCSOA作为光开关应用时，可以达到ns级的开关延时和15dB以上的消光比；在满足增益需求的前提下减小顶部分布布拉格反射镜(DBR)的膜层周期，以及正确设置关状态下的抽运电流密度值略高于增益截止区水平，是同时得到较好的开关延时和输出消光比的重要因素。为了验证该理论模型，在输入信号和抽运同时为短脉冲的条件下，获得了与实验结果基本一致的放大响应。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章 VCSOA理论模型的建立

第3章VCSOA稳态增益特性的分析

第4章VCSOA动态开关特性的分析

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文