A wide-band steady-state model of a tensile-strained bulk InGaAsP semiconductor optical amplifier is described. An efficient numerical algorithm of the steady-state model and a parameter extraction algorithm based on the Levenberg-Marquardt method are described. The parameter extraction technique is used to determine the material Auger recombination coefficient, effective intraband lifetime, the average strain and molar fraction of Arsenic in the active region. Simulations and comparisons with experiment are given which demonstrate the accuracy and versatility of the model

چکیده

یک مدل عددی حالت ایستا باند عریض یک تقویت کننده نوری نیمه هادی InGaAsP حجیم تنش-کرنشی تعریف شده است. یک الگوریتم عددی کارآمد مدل حالت ایستا و الگوریتم استخراج پارامترها مبتنی بر روش لونبرگ-مارکوارت نیز تعریف شده است. تکنیک استخراج پارامترها به­ منظور تعیین ضریب بازترکیب اوگر ماده، طول عمر درون باندی مرثر، کرنش متوسط و کسر مولار آرسنیک در ناحیه فعال به کار رفته است. شبیه سازی ها و مقایسه با نتایج تجربی بیانگر دقت و تطبیق پذیری مدل هستند.

1-مقدمه

تکنولوژی تقویت کننده های نوری نیمه هادی (SOA) به جایگاهی دست یافته است که قطعات تجاری حاصل از آن برای استفاده در سیستم های مخابرات نوری موجودند [1]. مدل های ریاضیاتی و عددی جهت کمک به طراحی تقویت کننده های نوری نیمه هادی و نیز به منظور پیش بینی مشخصه های عملیاتی آنها نیاز است. ما پیشتر مدل حالت ماندگار باند عریض یک تقویت کننده های نوری نیمه هادی حجیم فاقد تنش را توسعه بخشیدیم [2، 3]. چنین تقویت کننده هایی حساسیت اندکی به قطبش دارند، با اینحال ضرورت وجود سطح مقطع مربعی موجبر فعال، ساخت آنها را دشوار می سازد. تقویت کننده های نوری نیمه هادی که حساسیتی به قطبش ندارند را می توان با استفاده از ساختار حجیم تنش-کرنشی و موجبر متداول دارای سطح مقطع مستطیلی ساخت...