%34تخفیف

دانلود پروژه:بررسی تاثیر پارامترهای مختلف در طیف انعکاسی DBR مبتنی بر  در لیزرهای VCSEL

تعداد 73 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

گرایش: الکترونیک

عنوان:

بررسی تاثیر پارامترهای مختلف در طیف انعکاسی DBR مبتنی بر  در لیزرهای VCSEL

چکیده

لیزرتابش از سطح با کاواک عمودی (VCSEL)  یک نوع لیزر نیمه هادی می باشد که کاواک آن عمود بر لایه فعال تشکیل می شود. این لیزر اولین بار توسط Soda و همکارانش در سال 1979 در ژاپن ساخته شد. آنها از ناحیه فعال GaInAsP  و آینه های فلزی استفاده کردند. مزایای این نوع لیزر نسبت به لیزرهای متدوال دیگر از قبیل FP و DFB عبارتند از: عملکرد بصورت تک مد طولی، کاهش مدهای عرضی، افزایش راندمان کوپلینگ نور لیزر به فیبر، جریان آستانه کمتر، سادگی ساخت و بسته بندی.  درلیزر [1]VCSEL ، از [2]DBR  به عنوان آینه های فوقانی و تحتانی استفاده می شود. DBR از لایه های تناوبی مواد نیم هادی یا دی الکتریک تشکیل می شود. از آنجا که در لیزر VCSEL طول ناحیه بهره بسیار کوچک است (چند ده نانومتر) لذا برای داشتن چگالی جریان آستانه پایین باید ضریب شکست این DBR  بسیار بالا باشد (بالاتر از% 5/99) . در این تحقیق سعی می‌شود اثر پارامترهای مهمی از قبیل لایه ها، وابستگی ضریب شکست مواد به طول موج و ضریب جذب لایه ها در طیف انعکاس DBR مبتنی بر آلیاژهای AlGaN بررسی شود. لازم به ذکر است این نوع DBR  درطراحی لیزر VCSEL در محدوده طول موج UV (ماورا بنفش) کاربرد دارد.

واژه گان کلیدی:

لیزر کاواک عمودی (VCSEL) ، بازتابگر برگ توزیع شده (DBR)

[1]  Vertical Cavity Surface Emitting Lasers

[2]  Distributed Bragg Reflector

فهرست مطالب

چکیده 2

مقدمه. 4

فصل اول. 6

1- نیترید و انواع لیزرهای VCSEL. 7

1-1 نیتریدها 7

1-2 مروری بر VCSEL ها (لیزر انتشار از سطح با کاواک عمودی) 9

1-3 ساختار VCSEL. 12

1-4 رشد اپیتکسیال VCSEL  (Epitaxial Growth of VCSEL) 14

1-5 ساخت VCSEL. 15

1-5-1 VCSEL های اچ شده هوا- پست (Etched air-post VCSELs) 15

1-5-2 VCSEL  های یون کاشته شده (Ion-Implanted VCSELs) 18

1-5-3 VCSEL های اکسید انتخابی (Selectivity Oxidized VCSELs) 19

1-6  کاربرد های VCSEL ها 20

1-7  VCSEL در مقایسه با   EEL. 21

1-7-1 ویژگی های پرتو و شکل. 22

1-7-2 جریان آستانه. 23

1-7-3 ابعاد 23

1-7-4 ساخت.. 23

1-7-5 بسته بندی، نصب و راه اندازی ساده 23

فصل دوم. 23

2-  بازتابگرهای براگ توزیع شده (Distributed Bragg Reflectors) 23

2-1 نظریه بازتابگر براگ.. 23

2-2 روش های محاسبه ضریب بازتابش.. 23

2-3 نماد گذاری برای محاسبه چند لایه. 23

2-4  بازتاب و انتقال در مرز دو لایه. 23

2-5 ارائه فرمول ماتریس انتقال برای چند لایه. 23

2-6 حداکثر بازتاب از یک پشته براگ.. 23

فصل سوم. 23

3- چیدمان مختلف لایه ها و تاثیر آن بر بازتاب.. 23

3-1 حالت اول: 23

3-2 حالت دوم: 23

3-3 حالت سوم: 23

3-3-1 حالت سوم 1: 23

3-3-2 حالت سوم 2: 23

فصل چهارم. 23

4- پیاده سازی مدلی برای  DBRهایی بر پایه نیترید 23

4-1 آلیاژ    مبتنی بر DBR ها 23

4-2 مدل ضریب شکست.. 23

4-2-1 مدل سلمییر. 23

4-2-2 مدل آداچی. 23

4-3 ضریب جذب و مدل سازی جذب.. 23

4-4 طیف بازتاب …………………… 23

فصل پنجم. 23

5- نتیجه گیری و پیشنهادات.. 23

فهرست منابع. 23

پیوست ها 23

چکیده انگلیسی. 23

فهرست جدول ها

جدول 1: پارامتر های سلمییر برای  و …… 23

جدول 2: پارامتر های سلمییر برای  و …… 23

جدول 3: پارامتر های سلمییر برای ……. 23

جدول 4: بازتاب نور در طول موج های مختلف براگ با تعداد تناوب برای DBRهای ………………………………….. 23

فهرست شکل ها

شکل 1: LED  های آبی، سفید، قرمز و سبز. 8

شکل 2: ساختار معمولی VCSEL ها و انعکاس در مرز بین هر یک از لایه ها 13

شکل 3: VCSEL هندسه پایین. 17

شکل 4: VCSEL هندسه بالایی. 18

شکل 5: VCSEL یون کاشته شده 19

شکل 6: VCSEL اکسید انتخابی. 20

شکل 7: آرایه VCSEL دو بعدی.. 21

شکل 8: شماتیک VCSEL  و EEL. 22

شکل 9: انتشار VCSEL 850 نانومتر با پرتو دایره ای قرمز و واگرایی کمتر. 23

شکل 10: پدیده انعکاس در مرز بین دو لایه. 23

شکل 11: چیدمان لایه های  و  و با  مرز هوا  با لایه …. 23

شکل 12: بازتاب بر حسب طول موج با مرز هوا 23

شکل 13: چیدمان لایه های  و  و با  مرز هوا  با لایه  و با  مرز بستر یاقوت کبود  با لایه …. 23

شکل 14: بازتاب بر حسب طول موج با مرز هوا و یاقوت کبود 23

شکل 15: چیدمان لایه های  و  و با  مرز هوا  با لایه …. 23

شکل 16: بازتاب بر حسب طول موج با مرز هوا  و یاقوت کبود 23

شکل 17: چیدمان لایه های  و  و با  مرز هوا  با لایه …. 23

شکل 18: بازتاب بر حسب طول موج با مرز هوا  و یاقوت کبود 23

شکل 19: ضریب شکست  و  بر حسب طول موج. 23

شکل 20: ضریب شکست  و  بر حسب طول موج. 23

شکل 21: ضریب شکست  بر حسب طول موج. 23

شکل 22: ضریب شکست  آلیاژ   با 0<x<1 بر حسب طول موج. 23

شکل 23: ضریب شکست  آلیاژ   با 0<x<1 بر حسب انرژی فوتون. 23

شکل 24: ضریب شکست  آلیاژ   بر حسب انرژی فوتون. 23

شکل 25: جذب بر حسب انرژی فوتون   شکل 30: جذب بر حسب انرژی فوتون. 23

شکل 26: جذب بر حسب انرژی فوتون. 23

شکل 27: ترکیبات آلومینیوم بر حسب انرژی باندگپ و طول موج متناظر. 23

شکل 28: بازتاب بر حسب طول موج با استفاده از  DBR های ……………………………………….. 23

شکل 29: بازتاب بر حسب طول موج به روی طول موج های براگ 300، 350، 400، 450 و 500 نانومتر و لایه هایی با ضریب شکست مختلف با ترکیب 91/0 و 5/0. 23

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo