Dynamics of quantum dot lasers in high speed optical networks

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark S80

Authors

Date

2001

Department

Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto

Major/Subject

Laskennallinen tekniikka

Mcode

S-114

Degree programme

Language

en

Pages

viii + 72

Series

Abstract

Eräs houkutteleva sovellus kvanttipistelasereille on käyttö nopeiden optisten verkkojen valonlähteenä, koska kvanttipistelasereiden kynnysvirta on matala ja niiden suorasta virralla moduloinnista aiheutuva viserrys vähäistä. Tässä työssä luodaan katsaus alimman kertaluvun laserteoriaan ja sovelletaan sitä kvanttipistelasereiden dynaamisten ominaisuuksien laskennassa. Kvanttipistelaserin vahvistusta, taitekerrointa, viserrystä ja piensignaalimodulaatiota tutkitaan realistisena rakenteena, joka muodostuu kvanttipisteistä, kvanttikaivosta ja optisesta suojaverhouksesta. Simuloitu kvanttipistelaseri jäljittelee laseria, jonka NECin optoelektroniikan laboratorio Japanin Tsukubassa on valmistanut. Rakenne koostuu kolmesta GaAs:n päälle valmistetusta InAs kvanttipistekerroksesta. Perustilan laserointiaallonpituus on 1.21µm (1.025meV) ja sallittujen perustilan ja ensimmäisen viritetyn tilan välisten optisten transitioiden välinen ero on 70meV. Vertailun vuoksi simuloidaan myös perinteistä nelikomponenttista kvanttikaivolaseria, jonka laserointiaallonpituus on 1.5µm (0.825eV). Simuloinnit osoittavat, että kvanttipistelaserin viserrys on yli dekadin pienempi kuin kvanttikaivolaserin. Tämä johtuu suuresta lasereiden viivanleveystekijöissä havaituista eroista. Kvanttipistelaserille viivanleveystekijän arvoksi saadaan 0.4 ja kvanttikaivolaserille yli 3. Molempien lasereiden likimääräinen modulointikaistanleveys ylittää 10GHz.

Description

Supervisor

Tulkki, Jukka

Keywords

chirp, viserrys, gain, vahvistus, laser, kvanttipiste, quantum dot, taitekerroin, refractive index, LEF

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120447982

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK