半导体光放大器理论模型及仿真技术研究

中文摘要	第1-9页
英文摘要	第9-10页
1 引论	第10-17页
·光放大技术及其对光通信的影响	第10-12页
·光放大技术对光纤通信的巨大推动作用	第10页
·光放大器的主要类型	第10-12页
·各种光放大技术的比较	第12页
·SOA技术的发展及其在光通信中的应用	第12-15页
·SOA技术的发展	第12-13页
·作为线路放大器的SOA	第13-14页
·基于SOA的光功能模块	第14-15页
·对SOA进行数值仿真的必要性与研究意义	第15-16页
·对SOA进行数值仿真研究的必要性	第15页
·SOA静态特性仿真的意义	第15-16页
·SOA动态特性仿真的意义	第16页
·本文的工作	第16-17页
2 半导体光放大器的基本理论模型	第17-32页
·SOA的基本原理与结构	第17-20页
·半导体PN结	第17-18页
·载流子注入与PN结的光增益	第18-19页
·双异质结	第19页
·端面反射率	第19-20页
·半导体材料的光增益与自发辐射特性	第20-25页
·半导体内光与载流子的相互作用	第20-21页
·半导体材料的增益与自发辐射谱	第21-24页
·自发复合速率与载流子寿命	第24-25页
·光功率限制因子	第25页
·SOA的行波速率方程理论	第25-27页
·腔内电磁场的随机光场展开	第25-26页
·自发辐射场与信号光场的行波方程	第26页
·载流子速率方程	第26-27页
·SOA的基本特性	第27-32页
·半导体光放大器的光增益特性	第27-28页
·半导体光放大器的ASE谱	第28-29页
·半导体光放大器的噪声因子	第29-30页
·半导体光放大器的增益饱和特性	第30页
·半导体内的载流子感应折射率变化	第30-32页
3 半导体光放大器静态模型与数值仿真	第32-52页
·静态方程	第32-34页
·SOA的静态速率方程与边界条件	第32-33页
·增益与自发辐射模型	第33-34页
·SOA的静态数值化模型	第34-39页
·SOA的分段均匀模型	第34页
·静态行波方程的数值化	第34-36页
·载流子速率方程的数值化	第36-37页
·SOA静态模型的自洽迭代算法	第37-39页
·SOA的静态仿真结果	第39-50页
·材料增益与自发辐射谱	第40-41页
·SOA的ASE输出谱	第41-43页
·腔内的载流子与光功率密度分布	第43-46页
·SOA的增益谱及饱和特性曲线	第46-48页
·器件参数对SOA饱和特性的影响	第48-50页
·SOA静态模型的优点与局限性	第50-52页
·计算高效性	第50页
·收敛性问题	第50-51页
·动态问题	第51-52页
4 半导体光放大器动态模型及仿真	第52-62页
·分步行波方法	第52-54页
·正反向行波方程	第52-53页
·算法介绍	第53-54页
·SOA动态模型仿真	第54-56页
·动态模型的数值算法	第54-55页
·算法流程图	第55-56页
·SOA动态特性仿真结果	第56-62页
·载流子浓度分布	第56-57页
·SOA对时域信号的放大	第57-59页
·SOA噪声特性	第59-62页
5 半导体光放大器XGM波长转换的研究	第62-71页
·半导体光放大器XGM波长转换原理	第62-63页
·半导体光放大器XGM波长转换仿真结果	第63-66页
·不同码速的波长转换	第63-64页
·不同注入电流的波长转换	第64页
·不同SOA长度的波长转换	第64-65页
·不同输入信号大小的波长转换	第65页
·不同功率限制因子的波长转换	第65-66页
·波长转换的优化设计	第66页
·XGM波长转换的实验研究	第66-71页
·实验设置	第66-68页
·实验结果与讨论	第68-71页
6 总结	第71-73页
·本论文的主要工作	第71页
·进一步可进行的研究	第71-73页
参考文献	第73-75页
作者简历	第75-77页
学位论文数据集	第77页