مدلسازی و تحلیل انتشار پالس های پیکو ثانیه در تقویت کننده نوری نقطه کوانتومی

تقویت کننده های نقطه کوانتومی به دلیل داشتن چگالی حالات به شکل توابع ضربه از کارایی بسیار بهتری نسبت به تقویت کننده های بالک و یا چاه کوانتومی برخوردارند. بعد از ظهور لیزر های نقطه کوانتومی inas/gaas خود سامان شونده که طول موج لیزینگ آنها بیشتر از 1.3 میکرومتر است مطالعات بسیاری برای تحقق کارکرد مورد انتظار آنها انجام گرفته است. فیزیک تقویت کننده های نوری نقطه کوانتومی با معادلات نرخ حاکم بر چگالی حامل ها در تراز های پایه، برانگیخته، بالایی، لایه wetting و همچنین چگالی فوتون ها بیان می گردد. برای شبیه سازی تقویت کننده باید دستگاه معادلات دیفرانسیل شامل چند صد معادله که مجهولات آن توأمان به زمان و مکان وابستگی دارند را با روش های عددی حل کنیم. برای شبیه سازی تقویت کننده، طول آن را به چندین قسمت مساوی تقسیم و چگالی حامل ها و فوتون ها را در هر قسمت مستقل از مکان فرض کرده ایم. با تقسیم پالس به تکه های زمانی و حل عددی معادلات در هر قسمت به طور جداگانه قادر به شبیه سازی عبور پالس از تقویت کننده خواهیم بود. نتایج شبیه سازی از تطابق قابل قبولی با نتایج مرجع اصلی این پروژه ]29[ برخوردار است. تأثیر پارامتر های مختلف مانند جریان، دما و پهن شدگی های همگن و غیر همگن بر انتشار پالس مطالعه شده اند. همچنین به دلیل نحوه مدلسازی تقویت کننده، توانستیم تا برای اولین بار انتشار دو سیگنال در تقویت کننده در جهت های یکسان و متفاوت و تأثیر آنها بر یکدیگر را نیز مورد بررسی قرار دهیم