半导体光放大器静态和动态模型及仿真技术研究

中文摘要	第1-3页
英文摘要	第3-7页
1 引论	第7-14页
·光放大技术及其对光通信的影响	第7-9页
·光放大技术对光纤通信的巨大推动作用	第7页
·光放大器的主要类型	第7-9页
·各种光放大技术的比较	第9页
·SOA 技术的发展及其在光通信中的应用	第9-12页
·SOA 技术的发展	第9-10页
·作为线路放大器的SOA	第10-11页
·基于SOA 的光功能模块	第11-12页
·对SOA 进行数值仿真的必要性与研究意义	第12-13页
·对SOA 进行数值仿真研究的必要性	第12页
·SOA 静态特性仿真的意义	第12-13页
·SOA 动态特性仿真的意义	第13页
·本文的工作	第13-14页
2 半导体光放大器的基本理论模型	第14-29页
·SOA 的基本原理与结构	第14-17页
·半导体PN 结	第14-15页
·载流子注入与PN 结的光增益	第15-16页
·双异质结	第16页
·端面反射率	第16-17页
·半导体材料的光增益与自发辐射特性	第17-22页
·半导体内光与载流子的相互作用	第17-18页
·半导体材料的增益与自发辐射谱	第18-21页
·自发复合速率与载流子寿命	第21-22页
·光功率限制因子	第22页
·SOA 的行波速率方程理论	第22-24页
·腔内电磁场的随机光场展开	第22-23页
·自发辐射场与信号光场的行波方程	第23页
·载流子速率方程	第23-24页
·SOA 的基本特性	第24-29页
·半导体光放大器的光增益特性	第24-25页
·半导体光放大器的ASE 谱	第25-26页
·半导体光放大器的噪声因子	第26-27页
·半导体光放大器的增益饱和特性	第27页
·半导体内的载流子感应折射率变化	第27-29页
3 半导体光放大器静态模型与数值仿真	第29-49页
·静态方程	第29-31页
·SOA 的静态速率方程与边界条件	第29-30页
·增益与自发辐射模型	第30-31页
·SOA 的静态数值化模型	第31-36页
·SOA 的分段均匀模型	第31页
·静态行波方程的数值化	第31-33页
·载流子速率方程的数值化	第33-34页
·SOA 静态模型的自洽迭代算法	第34-36页
·SOA 的静态仿真结果	第36-47页
·材料增益与自发辐射谱	第37-38页
·SOA 的ASE 输出谱	第38-40页
·腔内的载流子与光功率密度分布	第40-43页
·SOA 的增益谱及饱和特性曲线	第43-45页
·器件参数对SOA 饱和特性的影响	第45-47页
·SOA 静态模型的优点与局限性	第47-49页
·计算高效性	第47页
·收敛性问题	第47-48页
·动态问题	第48-49页
4 半导体光放大器动态模型及仿真	第49-59页
·分步行波方法	第49-51页
·正反向行波方程	第49-50页
·算法介绍	第50-51页
·SOA 动态模型仿真	第51-53页
·动态模型的数值算法	第51-52页
·算法流程图	第52-53页
·SOA 动态特性仿真结果	第53-59页
·载流子浓度分布	第53-54页
·SOA 对时域信号的放大	第54-56页
·SOA 噪声特性	第56-59页
5 半导体光放大器XGM 波长转换的研究	第59-68页
·半导体光放大器XGM 波长转换原理	第59-60页
·半导体光放大器XGM 波长转换仿真结果	第60-63页
·不同码速的波长转换	第60-61页
·不同注入电流的波长转换	第61页
·不同SOA 长度的波长转换	第61-62页
·不同输入信号大小的波长转换	第62页
·不同功率限制因子的波长转换	第62-63页
·波长转换的优化设计	第63页
·XGM 波长转换的实验研究	第63-68页
·实验设置	第63-65页
·实验结果与讨论	第65-68页
6 总结	第68-70页
·本论文的主要工作	第68页
·进一步可进行的研究	第68-70页
参考文献	第70-71页