تحلیل تطبیقی مشخصه های ایستا و پویای لیزرهای نقطه کوانتومی و لیزرهای کوانتومی آبشاری با استفاده از الگوی معادلات آهنگ

در این مقاله مشخصه های ایستا و پویای لیزرهای نقطه کوانتومی و لیزرهای کوانتومی آبشاری با استفاده از الگوی استاندارد معادلات آهنگ توصیف شده و نتایج بصورت تطبیقی تحلیل شده اند. با استفاده از الگوی ارائه شده، تاثیر طول عمر فوتون بر مشخصه های خروجی هر دو افزاره بررسی شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند لیزرهای کوانتومی آبشاری، به دلیل ماهیت فوق سریع گذارهای درون نواری که عمدتاً از نوع تابش فونون طولی بوده و دارای زمان گذار چند پیکو ثانیه ای است، برای لیزردهی به چگالی جریان آستانه بالاتری نسبت به لیزرهای نقطه کوانتومی نیازمند می باشند، زیرا طول عمر ذاتی حامل ها در لیزرهای نقطه کوانتومی به دلیل ماهیت فرایند بازترکیب نوار-به-نوار اوژه در حدود نانو ثانیه می باشد. علاوه بر این، ماهیت فوق سریع گذارهای فونونی در لیزرهای کوانتومی آبشاری باعث میرائی نوسانات در پاسخ گذرای چگالی فوتون ها و همچنین عدم ظهور رزونانس در پاسخ مدولاسیون آنها می گردد، و این برخلاف رفتار گذرا و پاسخ مدولاسیون لیزرهای نقطه کوانتومی می باشد. این مشخصه منحصربفرد در لیزرهای کوانتومی آبشاری باعث می شود این افزاره ها گزینه مطلوبی برای کاربردهای سرعت بالا محسوب شوند.