在增益半导体中TDFWM-IL普适信号强度的理论研究
针对半导体增益介质的光学特性，运用抛物线形增益谱，对非相干光时延四波混频(TDFWM-IL)信号强度进行了Monte-Carlo仿真、推导。其具体工作如下:
(1)基于半导体光放大器宽带二能级模型理论，运用密度矩阵、微扰方法及旋转波近似，研究了四波混频相关的三阶电极化强度。进而运用增益半导体的抛物线形、非相干光复随机统计平均方法，建立了在半导体增益介质中、含有载流子浓度的简并、非简并TDFWM-IL信号强度随时间延迟的表达式。
(2)对TDFWM-IL信号强度的Monte-Carlo仿真，结果表明:增益半导体与非增益介质不同。信号强度与背景载流子浓度紧密相关，载流子浓度越高，信号强度值越大。相应地，在相干峰尾部，信号强度随着时间延迟的衰减曲线也有很大不同，对一给定的纵向弛豫时间和横向弛豫时间，较大的载流子浓度所对应的信号强度衰减越快。
(3)运用级数展开法，对信号强度进行了理论研究，获得了适于超快时间（皮秒）测量含注入载流子浓度的经验公式。经与Monte-Carlo仿真对比分析，两者有很好符合。这一经验公式在一定程度上具有普适意义。从而解决了长期以来人们对有源介质进行超快时间测量需借助于用于原子系统超快时间测量TDFWM-IL经验公式的问题。
半导体增益介质;信号强度;密度矩阵;仿真模型;放大器
武汉理工大学
硕士
光学
胡振华
2013
中文
TN722.34
50
2013-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）