در این پایاننامه، ویژگی تقویتکننده نوری نیمههادی که سبب میشود به عنوان یک آشکارساز استفاده شود بررسی شده است. نشان داده شده که یک آشکارساز علاوه بر آشکارسازی، سیگنال نوری را تقویتکننده نیز میکند. پس از آن مدلسازی دقیقی از رفتار آشکارسازی تقویتکننده نوری برای پالسهای در حوزه پیکو ثانیه و فمتو ثانیه انجام شده است. بدین منظور از معادله شرودیگر بهبود یافته که بیان کننده نحوه تغیرات پالس در محیط تقویتکننده میباشد، استفاده شده است. همچنین، در پایاننامه سعی شده تا ویژگیهای تقویتکنندگی و آشکارسازیِ تقویت کنندهنوری نیمههادی بهبود داده شود. از آنجا که معادلات شرودیگر غیرخطی معمولا بسیار پیچیده هستند، روش تفاضل محدود-انتشار پرتو گزینه مناسبی برای حل اینگونه معادلات میباشد. این روش مناسبترین روش برای کاربردهایی است که موجبر داری چند سیگنال ورودی نوری است. در این پایاننامه تقویتکننده با دو الکترود و سه الکترود که میتواند جهت آشکارسازی مورد استفاده قرار گیرد، مدل سازی شده است. سپس، توسط مدل ارائه شده به این نتیجه خواهیم رسید که میتوان برخی از پارمترهای این آشکارساز را بهبود داد. همچنین نشان داده شده که تقویت-کننده نوری نیمههادی علاوهبر اینکه آشکارسازی را انجام میدهد میتواند سیگنال عبوری را نیز تقویت کند. برای اولین بار در این آشکارساز از معادلاتی که اثر کلیه پدیدههای غیرخطی شناخته شده در حوزه پیکو ثانیه و فمتو ثانیه در نظر گفته شده، استفاده شده است. این پدیدهها عبارتند از پراش سرعت گروه، تغییرات غیرخطی بهره و ضریب شکست ناشی از تخلیه حامل، پراش طیف بهره، جابجایی قله طیف بهره با تغییرات چگالی حامل، سوختگی طیفی، جذب دو فوتونی و انکسار فوق سریع غیرخطی. در انتها نیز برای اولین بار سعی شده با تزریق نور کمکی پاسخ فرکانسی آشکارساز بهبود داده شود. نتایج حاصله به خوبی نشان خواهد داد که تزریق این نوری کمکی پاسخ فرکانسی آشکارساز را از 500 مگاهرتز به 15/6 گیگاهرتز افزایش داده است.
