مشخصات پژوهش

عنوان	بررسی تاثیر توری براگ غیر‌فعال بر عملکرد لیزر نیمه‌هادی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	لیزر فابری- پرو (FP)، لیزر بازتابنده براگ توزیع شده (DBR)، توری براگ.
چکیده	رشد روزافزون فناوری اطلاعات و سرعت بالای افزایش حجم ترافیک شبکه‌های مخابراتی ‌و اینترنت مستلزم تکامل مستمر آن است. مخابرات نوری به دلیل پهنای باند زیاد آن در آینده‌ی صنعت ارتباطات نقش اساسی دارد و لیزرها بخش اصلی و کلیدی فرستنده‌های نوری را تشکیل می‌دهند. از این رو طراحی مناسب لیزر‌ها تاثیر به‌سزایی در عملکرد سیستم‌های مخابرات نوری دارد. در این میان، لیزرهای بازتابنده براگ توزیع‌شده (DBR) به دلیل دارا بودن ساختار تناوبی در شبکه‌های ارتباطات نوری پیشرفته نقش اساسی دارند؛ زیرا ساختار فرکانس‌گزین و تک‌مد آن‌ها از ارسال توان در فرکانس‌های ناخواسته جلوگیری می‌کند. معمولا ساختار لیزرهای بازتابنده ‌براگ‌ توزیع‌شده بر‌اساس چینش InGaAs/InGaAsP/InP طراحی می‌شود. اگر در یک لیزر فابری- پرو (FP) به‌جای یک یا هر دو آینه کاواک از بازتابنده‌های براگ توزیع‌شده استفاده شود، لیزر طراحی شده لیزر DBR نامیده می‌شود. این نوع لیزرها از سه بخش جدا تشکیل شده‌اند که هر بخش به‌طور جداگانه توسط یک الکترود برای کنترل بهره، فاز و طول موج توری براگ به‌‌طور مستقل قابل کنترل است. در این نوع لیزر طول موج براگ (λ_B) بیشترین بازتاب را دارد و نزدیک‌ترین مود ‌طولی کاواک به λ_B کمترین تلفات را دارد. ساختار این نوع لیزرها برای اتصال به‌سایر ادوات، مانند بخش‌های جداگانه برای تنظیم پارامترهای لیزر یا مدولاسیون، مناسب می‌باشد. در این پایان‌نامه برای شبیه‌سازی و تحلیل لیزرهای FP و DBR از نرم‌افزار لومریکال ماژول اینترکانکت استفاده شده است. طراحی لیزرها در فرکانس 414/193 ترا‌هرتز انجام شده، و عنصر توری براگ با ثابت شبکه 194 نانومتر و ضریب شکست موثر 4 تنظیم شده است. برای تحریک نوری محیط فعال و به‌دست آوردن ضریب عبور لیزر FP و ضریب بازتاب لیزر DBR از یک تحلیل‌گر نوری شبکه استفاده شده و طیف حالت پایدار، توان خروجی آنی لیزر، و چگالی حامل‌های محیط بهره مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. علاوه‌بر این، اثرات تغییر ثابت شبکه توری و تغییر دما بر طیف خروجی لیزر بررسی شده‌اند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که میزان توان گسیل‌شده حول فرکانس مرکزی در لیزرهای FP و DBR به‌ترتیب حدود dBm 4.48049 و dBm 11.3619 می‌باشد، که این نشان‌دهنده افزایش توان خروجی در لیزر DBRنسبت به لیزر FP به میزان dB 6.88 می‌باشد. در ادامه با تنظیم جریان‌های تزریقی به بخش‌های فاز و توری، چند طراحی بهینه برای جبران‌سازی اثر تغییرات ثابت شبکه توری براگ و دمای لیزر DBR انجام شده است.
پژوهشگران	سید کیهان حسینی (استاد مشاور)، محمد رزاقی (استاد راهنما)، مریم ملااسماعیلی (دانشجو)