حل عددی معادلات آهنگ لیزر نقطه کوانتومی نانو کاواک بلور فوتونیکی

در این پایان نامه، در فصل اول و دوم با بیان ویژگی های نقاط کوانتومی و نانوکاواک های بلور فوتونیکی بر اهمیت جفت شدگی نقاط کوانتومی به نانوکاواک های بلور فوتونیکی برای منابع لیزری تأکید می شود. در فصل سوم با استفاده از معادلات آهنگ حاکم بر این نوع لیزر ها به بررسی دینامیک آنها پرداخته می شود. معادلات آهنگ پدیده شناختی، معادلات آهنگ متداولی هستند که برای این نوع لیزر ها استفاده می شوند. این معادلات آهنگ به درستی رفتار حالت پایای لیزر را نشان می دهند ولی در توجیه رفتار گذرای لیزر در لحظه شروع فرآیند لیزری درست عمل نمی کنند. برای درک دینامیک این نوع لیزر ها به یک توصیف میکروسکوپی نیاز است. بررسی دقیق فرآیندهای میکروسکوپی در لایه مرطوب و نقطه کوانتومی نشان می دهد که پراکندگی غیر خطی اوژه بار-بار و وابستگی آنها به چگالی حامل های بار نقش مهمی در شروع فرآیند لیزری بازی می کند. از این رو، با در نظر گرفتن معادلات آهنگی که این پراکندگی های اوژه را به طور غیر خطی و برای هر دو نوع حامل های بار به طور مجزا در نظر می گیرند، به بررسی رفتار حالت گذرا در لحظه شروع پرداخته می شود. در فصل چهارم مدل بهره خطی به بهره نمایی تغییر پیدا می کند، پالس جریان تزریقی تغییر داده می شود و نمودار های حالت گذرای آن یک بار دیگر ترسیم می شوند. نمودارهای چشمی آنها نیز ترسیم می گردند. سپس کار اصلی که در این پایان نامه انجام می شود این است که از دمش مستقیم نقاط کوانتومی به جای لایه مرطوب استفاده می شود و رفتار گذرا و حالت پایای آن بررسی می شود و مشاهده می شود که چگالی فوتون آن افزایش یافته و همینطور جریان آستانه آن کاهش می یابد که می توان نتیجه گرفت از این طریق می توان بازده مطلوب تری به دست آورد. در نهایت تأثیر نانوکاواک های بلور فوتونیکی با افزایش فاکتور محبوس سازی در لیزر های نقطه کوانتومی در نظر گرفته می شود که در این صورت هم مشاهده می شود با افزایش فاکتور محبوس سازی چگالی فوتون افزایش می یابد. در نهایت در فصل پنجم به نتیجه گیری و پیشنهادهای ادامه کار پرداخته می شود.