مدلسازی و تحلیل اثرات غیرخطی فوق سریع در تقویت کننده لیزری نیمه-هادی از طریق حل معادله شرودینگر غیرخطی تعمیم یافته
Abstract
در این پایان نامه، مدلسازی دقیق رفتار پالس های نوری فوق باریک در تقویت کننده نوری نیمه هادی با استفاده از معادلات انتشار غیرخطی شرودینگر بهبود یافته انجام شده است. برای این منظور، مدلی عددی مبتنی بر روش تفاضل محدود-انتشار پرتو جهت مطالعه و تحلیل انتشار پالس های فوق باریک در تقویت کننده های نوری نیمه هادی ارائه شده است. اثرات کلیه پدیده های غیرخطی شناخته شده در حوزه پیکو ثانیه و فمتو ثانیه، نظیر پراش سرعت گروه، تغییرات غیرخطی بهره و ضریب شکست ناشی از تخلیه حامل، پراش طیف بهره، جابجایی پیک طیف بهره با تغییرات چگالی حامل، سوختگی طیفی، جذب دو فوتونی و انکسار فوق سریع غیرخطی و نیز تاثیر اندرکنش پالس های عبوری همجهت در مدل درنظر گرفته شده است. پس از اطمینان از صحت مدل، به بررسی تاثیر پارامتر های مختلف بر پالس خروجی تقویت کننده در حالت های متعدد و با ورودی های متفاوت پرداخته شده است. با توجه به اهمیت پالس fwm و کاربردهای آن در سیستم های مخابراتی، توجه ویژه ای به بررسی ویژگی های این پالس در شرایط گوناگون صورت گرفته و تلاش بر تولید پالس fwm ایده آل با ویژگی های مطلوب نموده ایم. نتایج حاصل شده از شبیه سازی حاکی از آن است که پدیده های غیرخطی یاد شده تاثیر محسوسی بر موج تقویت شده داشته و در نتیجه، از این پارامترها می توان برای دستیابی به شکل موج خروجی بهینه استفاده نمود. با اطلاعات نگارنده، نتایج ارائه شده، به ویژه در بررسی تاثیر پدیده های غیرخطی بر موج تولید شده fwm ، برای اولین بار در این پایان نامه ارائه شده-اند.