In this paper, we derive an equivalent circuit model for a quantum dot semiconductor optical amplifier (QD-SOA) by employing rate equations for electronic transitions between the QD's levels and also the optical power propagation. The different parts of the equivalent circuits interact together to represent the gain recovery process, saturation properties and chirp behaviour in both linear and nonlinear operation regimes of the QD-SOA. The equivalent circuits are then used for SPICE simulation. We have also applied a control pulse to decrease the gain recovery time using the cross-gain modulation (XGM) effect, and the equivalent circuit of this source has been discussed. The Tb s−1 operation capability can be illustrated using this approach. We have shown that SPICE simulation results agree well with the full numerically calculated results

چکیده

در این مقاله، ما یک مدل مدار معادل یک تقویت کننده نوری نقطه کوانتومی نیمه هادی (QD-SOA) را با به کارگیری معادلات نرخ برای گذارهای الکترونیکی بین سطوح QD و همچنین انتشار توان نوری، استنتاج می کنیم. بخش های مختلف مدارهای معادل، برای ارائه روند بهبود بهره، خواص اشباع و رفتار چهچهه ای در رژیم عملیات خطی و غیر خطی از QD-SOA با یکدیگر تعامل می کنند. مدارهای معادل سپس برای شبیه سازی SPICE استفاده می گردند. ما همچنین با استفاده از اثر مدولاسیون بهره متقابل (XGM)، یک پالس کنترل برای کاهش زمان ترمیم بهره اعمال کردیم، و مدار معادل این منبع مطرح شده است. قابلیت عملیاتی Tb s−1 می تواند با استفاده از این روش نشان داده شود. ما نشان داده ایم که نتایج شبیه سازی SPICE به خوبی با نتایج کاملا عددی محاسبه شده، موافق است.

1-مقدمه

دستگاه های مبتنی بر تقویت کننده نوری نقطه کوانتومی نیمه هادی (QD-SOA) در حال حاضر خواص بسیار عالی نشان داده اند که سودمندی QDها را برای تقویت نوری، سوئیچینگ تمام نوری و پردازش سیگنال تایید می کند. QD-SOAها پویایی های بازیابی بهره فوق سریع نشان داده اند، که بسیار سریع تر از SOAهای متداول مبتنی بر ساختار بالک و چاه کوانتومی (QW) است، که نویدبخش عملیاتی سریع تر از Gb s−1 200 را می دهد. بازیابی بهره فوق سریع توسط سطح حالت برانگیخته (ES) مهیا می شود، که به عنوان یک مخزن حامل نزدیک برای سطح حالت پایه (GS) عمل می کند...