ارائه ی روشهایی برای بهبود مشخصات عملکردی تقویت کننده های نوری نیمه هادی نقطه کوانتومی با کاواک عمودی

این پایان نامه به تشریح روش های بهبود در عملکرد qd-vcsoa از جمله سرعت بخشیدن به فرآیند بازیابی بهره و فاز و همچنین افزایش پهنای باند بهره می پردازد. نیاز به ارتباطات سریع تر، دائماً رو به افزایش است. بنابراین، شمار زیادی از پژوهش های مرتبط با تقویت کننده های نوری نیمه هادی، به موضوع زمان بازیابی بهره اختصاص یافته است. این مشخصه ی زمانی، به خصوص در نرخ بیت های زیاد اهمیت زیادی دارد. برای اولین بار نشان داده ایم که تسریع بازیابی بهره در پاسخ مدولاسیون متقابل بهره با نرخ بیت فوق سریع (1tb/s) در qd-vcsoa توسط اعمال یک پرتوی نوری اضافی امکان پذیر است. زمان بازیابی فاز با چرپ و تخریب سیگنال مرتبط است. به همین دلیل، این زمان نیز در فرآیند تقویت سریع پالس نوری حائز اهمیت است. در این پایان نامه زمان بازیابی بهره و فاز qd-vcsoa تحت شرایط اعمال پمپ نوری و الکتریکی مقایسه شده است. نشان داده ایم که در پمپ الکتریکی مقدار بهره ی بیشتری از تقویت کننده حاصل می شود. افزون بر این، بهره در بازه ی زمانی کوتاه تری اشباع شده و زمان بازیابی بهره سریع تر می شود. برخلاف دینامیک بهتر بهره، در حالت تزریق جریان تقویت کننده زمان بازیابی فاز بسیار آهسته ای دارد. در پژوهش حاضر، تغییرات ضریب شکست ناشی از انتقال میان باندی و درون باندی حامل ها در دو حالت پمپ نوری و الکتریکی بررسی شده است. نشان داده ایم که در پمپ نوری، زمان بازیابی فاز qd-vcsoa بسیار کمتر از روش پمپ الکتریکی است. یکی از چالش های qd-vcsoa، پهنای باند بسیار باریک بهره است که از بازتابش زیاد آینه ها ناشی می شود. مکانیزم تنظیم پذیری mems، بهترین شیوه ی افزایش پهنای باند در این گونه از تقویت کننده ها است. با محاسبه ی بهره ی طیفی در شرایط مختلف، نتیجه می شود که بهترین گزینه برای qd-vcsoa تنظیم پذیر با mems، ساختارهایی هستند که به روش الکتریکی پمپ شده، در مد بازتابش عمل می کنند و به صورت scc طراحی شده اند. با در نظر گرفتن اثر جابه جایی لایه ی غشا بر طول موج رزونانس و بازتابش موثر آینه ی dbr غشا، طیف بهره ی این نوع تقویت کننده محاسبه شده است.