量子阱半導(dǎo)體光放大器的數(shù)值分析與動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、半導(dǎo)體光放大器（SOA）在全光信號(hào)處理領(lǐng)域中的應(yīng)用很廣泛，對(duì)其特性進(jìn)行改善顯得尤為重要。SOA中載流子的特性在本質(zhì)上與有源區(qū)的能帶結(jié)構(gòu)有關(guān)，對(duì)有源區(qū)的能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)可以改善載流子的特性。量子阱相比于體材料可以得到更快的增益恢復(fù)，而量子阱的能帶計(jì)算以及在此基礎(chǔ)上其他參數(shù)的計(jì)算與討論是量子阱SOA設(shè)計(jì)以及動(dòng)態(tài)特性模擬的基礎(chǔ)。 本文在對(duì)量子阱的發(fā)展以及基本特性介紹的基礎(chǔ)上，利用 微擾模型對(duì)應(yīng)變量子阱的能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算。對(duì)于導(dǎo)

2、帶比較簡(jiǎn)單，采用拋物帶模型。對(duì)于價(jià)帶，哈密頓量采用形式，對(duì)于有效質(zhì)量方程的求解采用平面波展開(kāi)法，并分析了用來(lái)展開(kāi)的平面波的數(shù)目與周期對(duì)能量本征值的影響。在實(shí)際的計(jì)算中，平面波的周期必須足夠大以保證包絡(luò)函數(shù)在邊界處消失，同時(shí)平面波的數(shù)目必須足夠多以保證計(jì)算精度，當(dāng)然隨著平面波數(shù)的增加，程序的運(yùn)行效率下降，實(shí)際中給定一個(gè)精度來(lái)確定所取的平面的數(shù)目。 對(duì)于量子阱的比較重要的參數(shù)（如增益譜、線寬加強(qiáng)因子），進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)與計(jì)算，這是后