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相似文献
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1.
张晓霞  潘炜 《光子学报》2000,29(7):651-653
根据光增益与载流子密度的对数关系,通过适应于多量子阱激光器的速率方程的直接模拟分析,得到了注入电流、阱数和腔长对多量子阱激光器的激射阈值、开关延迟时间、弛豫振荡频率和光输出等参量之间的依赖关系.运用相图确立了在瞬态过程中,载流子数密度和光子数密度之间的转化过程.从而为改善量子阱激光器的高频调制特性以及优化设计器件结构参数提供了理论依据.  相似文献   

2.
杜宝勋 《发光学报》2000,21(3):179-281
分析了单量子阱(SQW)、多量子阱(MQW)和分别限制异质结构量子阱(SCH-SQW)半导体激光器的阈值.求出了表示光增益随注入载流子密度变化的方程.利用这个结果,得到了上述三种量子阱半导体激光器的阈值电流密度的表达式.  相似文献   

3.
王党会  许天旱  王荣  雒设计  姚婷珍 《物理学报》2015,64(5):50701-050701
本文对InGaN/GaN多量子阱结构发光二极管开启后的电流噪声进行了测试, 结合低频电流噪声的特点和载流子之间的复合机理, 研究了低频电流噪声功率谱密度与发光二极管发光转变机理之间的关系. 结论表明, 当电流从0.1 mA到10 mA逐渐增大的过程中, InGaN/GaN发光二极管的电流噪声行为从产生-复合噪声逐渐接近于低频1/f噪声, 载流子的复合机理从非辐射复合过渡为电子与空穴之间载流子数的辐射复合, 并具有标准1/f噪声的趋势, 此时多量子阱中的电子和空穴之间的复合趋向于稳定. 本文的结论提供了一种表征InGaN/GaN多量子阱发光二极管发光机理转变的有效方法, 为进一步研究发光二极管中载流子的复合机理、优化和设计发光二极管、提高其发光量子效率提供理论依据.  相似文献   

4.
适用于量子阱激光器的速率方程   总被引:3,自引:2,他引:1  
刘斌  方祖捷 《光学学报》1996,16(3):74-277
首次在理论上用量子阱激光器增益与载流子密度的对数关系替代了原有速率方程中的线性关系,得到了改进了速率方程,分析了稳态和调制特性,从理论上得到了获得最低阈值的最佳阱数和最大调制带宽的最佳腔长。  相似文献   

5.
在小信号理论的研究基础上,本文对量子阱半导体激光器的大信号调制响应特性进行了研究。大信号调制下的非线性增益效应使得速率方程求解过程变得很复杂,载流子密度和光子密度的不仅与时间有关也与频率有关。本文先建立多量子阱激光器的速率方程模型,然后数值求解速率方程,对小功率激光器的大信号调制带宽进行了分析。  相似文献   

6.
非对称双量子阱中载流子动力学过程的温度依赖性研究,对于实现室温下高效的量子阱光电器件有着非常重要的意义。随着温度的升高,量子阱中的载流子被热激发到势垒层中后,部分载流子会被量子阱再俘获,即在不同的量子阱之间发生了载流子的耦合。利用耦合多量子阱载流子动力学模型,模拟了非对称双量子阱中载流子耦合的温度依赖性。研究表明,在不同温度下,各量子阱的光致荧光强度比强烈地依赖于量子阱的激活能差。光致荧光强度比的最大值与激活能差成指数关系,而其所对应的温度与激活能差成线性关系。  相似文献   

7.
张应变GaAs_(1-x)P_x量子阱是高性能大功率半导体激光器的核心有源区,基于能带结构分析优化其结构参数具有重要的应用指导意义.首先,基于6×6 Luttinger-Kohn模型,采用有限差分法计算了张应变GaAs_(1-x)P_x量子阱的能带结构,得到了第一子带间跃迁波长固定为近800 nm时的阱宽-阱组分关系,即随着阱组分x的增加,需同时增大阱宽,且阱宽较大时靠近价带顶的是轻空穴第一子带lh_1,阱宽较小时靠近价带顶的是重空穴第一子带hh_1.计算并分析了导带第一子带c_1到价带子带lh_1和hh_1的跃迁动量矩阵元.针对808 nm量子阱激光器,模拟计算了阈值增益与阱宽的关系,得到大阱宽有利于横磁模激射,小阱宽有利于横电模激射.进一步考虑了自发辐射和俄歇复合之后,模拟计算了808 nm量子阱激光器的阱宽与阈值电流密度的关系,阱宽较大时载流子对高能级子带的填充使得阈值电流密度增加,而阱宽较小时则是低的有源区光限制因子导致阈值电流密度升高,因此存在一最佳的阱宽-阱组分组合,可使阈值电流密度达到最小.本文的模拟结果可对张应变GaAs_(1-x)P_x量子阱激光器的理论分析和结构设计提供理论指导.  相似文献   

8.
多量子阱中注入载流子的非均匀分布   总被引:1,自引:1,他引:0  
施炜  黄黎蓉  段子刚  冯玉春 《光子学报》2006,35(9):1313-1316
根据多量子阱中注入载流子的输运机制,计算了多量子阱中注入载流子的非均匀分布.引入不均匀度参量Asy来衡量载流子分布的不均匀程度,分析了各种敏感因素对载流子非均匀分布的影响.指出注入载流子分布的非均匀性,随量子阱数、注入电流、量子垒高度的增加而显著增加,随工作温度的升高而减小.  相似文献   

9.
李建军 《物理学报》2018,67(6):67801-067801
张应变GaAs1-xPx量子阱是高性能大功率半导体激光器的核心有源区,基于能带结构分析优化其结构参数具有重要的应用指导意义.首先,基于6×6 Luttinger-Kohn模型,采用有限差分法计算了张应变GaAs1-xPx量子阱的能带结构,得到了第一子带间跃迁波长固定为近800 nm时的阱宽-阱组分关系,即随着阱组分x的增加,需同时增大阱宽,且阱宽较大时靠近价带顶的是轻空穴第一子带lh1,阱宽较小时靠近价带顶的是重空穴第一子带hh1.计算并分析了导带第一子带c1到价带子带lh1和hh1的跃迁动量矩阵元.针对808 nm量子阱激光器,模拟计算了阈值增益与阱宽的关系,得到大阱宽有利于横磁模激射,小阱宽有利于横电模激射.进一步考虑了自发辐射和俄歇复合之后,模拟计算了808 nm量子阱激光器的阱宽与阈值电流密度的关系,阱宽较大时载流子对高能级子带的填充使得阈值电流密度增加,而阱宽较小时则是低的有源区光限制因子导致阈值电流密度升高,因此存在一最佳的阱宽-阱组分组合,可使阈值电流密度达到最小.本文的模拟结果可对张应变GaAs1-xPx量子阱激光器的理论分析和结构设计提供理论指导.  相似文献   

10.
彭宇恒  陈维友 《光子学报》1997,26(7):604-608
本文从理论上分析计算并给出了应变多量子阱激光器阱数与腔长的优化设计结果.考虑到多生子阱阱区的注入不均匀性,提出了一种新的分析和计算方法.以1.55μmInGaAs(P)1.5%压缩应变多量子阱激光器为例,最佳的阱数为4个,最佳腔长为500μm左右.  相似文献   

11.
MA  C. S.  HAN  C. H.  LIU  S. Y. 《Optical and Quantum Electronics》1997,29(6):697-709
The multi-well energy representation technique is presented for the analysis of the valence band structures of multiple quantum well (MQW) lasers. In terms of this technique and its relative formulae, calculations are performed for InGaAs/InGaAsP strained MQW structures. It is found that the coupling exists between the wells, and causes the energy split. So, on the basis of the computed results, the coupling between the wells is analysed, and the split of both the quantized energy levels at the Γ point and the quantized energy bands at the non-Γ points is described. It is also found that the structural parameters of the MQW system strongly influence the coupling property and the energy split, and hence these effects are also discussed in relation to the periodic length, the well width, the distance between the wells, and the ratio of the well width to the periodic length. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.  相似文献   

12.
A comparative measurement is reported of the linewidth enhancement factor of bulk and multiple quantum well (MQW) long-wavelength diode lasers using the chirp halfwidth product method. Although MQW lasers provide substantially improved chirp performance compared with bulk devices, this depends considerably on the drive conditions when gain switching.  相似文献   

13.
陈晖  叶培大 《光学学报》1995,15(1):7-52
从光场限制因子周期性主烨这一概念出发,指出在纯折射率耦合分布反馈激光器中存在着增益耦合作用,这种作用在阈值附近较小,但在输出功率增加时迅速大,并因此使λ/4相移分布反馈激光器的单模特性主。量子效应对这种增益耦合作用影响不大。在λ/4相移量子阱分布反馈激光器中,量子效应对空间烧孔效应有很强的抑制作用,因此在其高力功率值出特性出中,增益耦合的影响将变得比较明显。  相似文献   

14.
半导体微碟激光器设计原理与工艺制作   总被引:2,自引:1,他引:1  
用经典量子电动力学理论初步研究了半导体碟型微腔激光器的设计原理,采用光刻、反应离子刻蚀和选择化学腐蚀等现代微加工技术制备出抽运阈值功率很低用品质因数很高的低温光抽运InGaAs/InGaAsP多量子阱微碟激光器。这种激光器制作工艺简单,对有效光子状态密度调制较大,是比较理想的半导体微腔激光器。  相似文献   

15.
Zhang  Y.-J.  Zhu  L.  Gao  Z.-G.  Chen  M.-H.  Dong  Y.  Xie  S.-Z. 《Optical and Quantum Electronics》2003,35(9):879-886
It is well known that complex rate equations and the couple wave equation have to be solved by the method of iteration in the simulation of multi-quantum well (MQW) distributed feedback Bragg (DFB) lasers, and a long CPU time is needed. In this paper, from the oscillation condition of lasers, we propose a simple and fast model for optimization of In1–xy Ga y Al x As strained MQW DFB lasers. The well number and the cavity length of 1.55 m wavelength In1–xy Ga y Al x As MQW DFB lasers are optimized using the model. As a result, the simple model gives almost the same results as the complex one, but 90% CPU time can be saved. In addition, a low threshold, high maximum operating temperature of 550–560 K, and high relaxation oscillation frequency of over 30 GHz MQW DFB laser is presented.  相似文献   

16.
The effects of carrier transport on turn-on delay time in multiple quantum well lasers were investigated both theoretically and experimentally. By using rate equation analysis with two components of the carrier density inside and outside of the quantum wells, we found that carrier transport caused two important effects: one is the stationary effect of a significant reduction in carrier density in quantum wells; the other is an increase in differential carrier lifetime.As an experimental investigation, compressively strained 1.3 m GalnAsP/InP multiple quantum well (MQW) lasers were fabricated and their turn-on delay times were measured and investigated. The short-cavity buried-heterostructure lasers showed low-threshold current (2 to 3 mA) and small turn-on delay time (<200 ps) at biasless 30 mA pulse current. Although these performances are suitable for high-speed digital transmission, it was found that the carrier lifetimes derived from the turn-on delay measurement were larger for strained quantum well lasers than for conventional quantum well lasers and double heterostructure lasers. These phenomena are explained using the carrier transport model and are discussed. The solutions for further reduction in carrier lifetime and turn-on delay are discussed.  相似文献   

17.
A multi-quantum-well (MQW) active layer has been introduced to 1.3-μm GaInAsP/InP surface-emitting (SE) lasers. Room temperature pulsed operation of a 1.3-μm MQW SE laser was obtained for the first time and its threshold current was 15 mA. CW (continuous wave) operation up to 7°C (threshold current 1th=7.6 mA at 7°C) was achieved.  相似文献   

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