基于传输矩阵法对垂直腔半导体光放大器小信号增益特性的研究

摘要

本文提出了利用传输矩阵法研究VCSOA的小信号增益，主要基于VCSOA器件的特点，将它等效为由不同材料所构成的膜堆。首先，采用与分析分布布拉格反射堆(DBR)膜层类似的研究方法，对有源区内不同材料或不同厚度的势垒、量子阱及分割量子阱堆的有源区基层各膜层建立其特征矩阵，然后，将DBR及有源区内各膜层对应特征矩阵按构成器件的顺序依次相乘，得到整个VCSOA膜系的传输矩阵，结合其衬底折射率，最终得到VCSOA的小信号增益及增益带宽特性。　　本文考虑了注入载流子浓度变化将导致有源区量子阱介质折射率实部变化这一物理事实，分别模拟计算了增益特性曲线随注入载流子浓度及DBR膜层周期数改变所产生的变化，并且预测了有源区量子阱堆位置改变对其增益特性的影响。通过对比传统F-P腔方法和传输矩阵法的求解结果，发现两种方法所得结果基本一致，同时也分析了部分结果产生差异的原因，表明了传输矩阵法的正确性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1 VCSOA发展与现状

1.2 VCSOA的结构及特点

1.3 F-P腔方法简介

1.4本文研究工作

第2章理论基础及建模

2.1薄膜光学理论

2.2 VCSOA传输矩阵模型

第3章VCSOA增益特性分析

3.1 VCSOA小信号增益

3.2 VCSOA增益特性数值分析

3.2.1载流子变化的影响

3.2.2 DBR膜层的影响

3.2.3量子阱堆位置变化的影响

3.3小结

第4章传输矩阵法与F-P腔方法对比

4.1 F-P腔方法增益特性

4.2两种方法增益特性数值分析

4.2.1增益特性对比

4.2.2差异分析

4.3小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文