| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题背景 | 第10-13页 |
| 1.1.1 量子级联激光器概述 | 第10-12页 |
| 1.1.2 光电集成电路和计算机辅助分析 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 研究目的及意义 | 第14-15页 |
| 1.4 本论文的主要内容 | 第15-17页 |
| 第二章 研究的理论基础 | 第17-27页 |
| 2.1 半导体激光器发光机理 | 第17-20页 |
| 2.2 量子级联激光器工作原理 | 第20-23页 |
| 2.3 OrCAD 电路设计仿真平台 | 第23-26页 |
| 2.3.1 OrCAD 软件概述 | 第23-25页 |
| 2.3.2 OrCAD 中用户自建元件库方法 | 第25-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 量子级联激光器 Pspice 建模 | 第27-42页 |
| 3.1 量子级联激光器结构及能级模型 | 第27-30页 |
| 3.1.1 量子级联激光器结构 | 第27-28页 |
| 3.1.2 量子级联激光器能级模型 | 第28-30页 |
| 3.2 量子级联激光器速率方程 | 第30-31页 |
| 3.2.1 电子速率方程 | 第30页 |
| 3.2.2 光子速率方程 | 第30-31页 |
| 3.3 量子级联激光器电路模型 | 第31-38页 |
| 3.3.1 量子级联激光器速率方程变形 | 第32-33页 |
| 3.3.2 量子级联激光器等效电路模型 | 第33-34页 |
| 3.3.3 量子级联激光器电压电流关系模拟 | 第34-38页 |
| 3.4 量子级联激光器 Pspice 模型建立 | 第38-39页 |
| 3.4.1 构建量子级联激光器 Pspice 子电路模型 | 第38页 |
| 3.4.2 生成 capture 和 pspice 元件库 | 第38-39页 |
| 3.5 量子级联激光器子电路网表生成器 | 第39-41页 |
| 3.6 本章小结 | 第41-42页 |
| 第四章 量子级联激光器基本特性仿真 | 第42-61页 |
| 4.1 量子级联激光器直流特性 | 第42-47页 |
| 4.1.1 量子级联激光器的 P-I 特性仿真 | 第42-43页 |
| 4.1.2 光子寿命对 QCL P-I 特性的影响 | 第43-45页 |
| 4.1.3 级联级数对 QCL P-I 特性的影响 | 第45-46页 |
| 4.1.4 谐振腔长度对 QCL P-I 特性的影响 | 第46-47页 |
| 4.1.5 自发辐射系数对 QCL P-I 特性的影响 | 第47页 |
| 4.2 量子级联激光器瞬态特性 | 第47-54页 |
| 4.2.1 脉冲信号初始电流为零的情况 | 第48-50页 |
| 4.2.2 脉冲信号初始电流大于阈值电流的情况 | 第50-51页 |
| 4.2.3 脉冲电流对 QCL 延迟时间的影响 | 第51-52页 |
| 4.2.4 自发辐射系数对 QCL 延迟时间的影响 | 第52-53页 |
| 4.2.5 谐振腔长对 QCL 延迟时间的影响 | 第53-54页 |
| 4.3 量子级联激光器交流特性 | 第54-60页 |
| 4.3.1 量子级联激光器交流特性仿真 | 第54-55页 |
| 4.3.2 量子级联激光器直接强度调制响应 | 第55-57页 |
| 4.3.3 弛豫时间及光子寿命对 QCL 强度调制响应的影响 | 第57-60页 |
| 4.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 结论 | 第61-63页 |
| 5.1 本文的主要贡献 | 第61-62页 |
| 5.2 下一步工作的展望 | 第62-63页 |
| 致谢 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-66页 |
| 附录 | 第66-69页 |
| 攻硕期间取得的研究成果 | 第69-70页 |
