فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده
فصل اول
مقدمه ای بر لیزر (مبانی لیزر)
مقدمه...................................................................................................................... 2
هدف....................................................................................................................... 3
شباهت و تفوت لیزر نیمه هادی با سایر لیزرها............................................................ 4
1-1- خواص بار یکه لیزر......................................................................................... 5
1-2- انواع لیزر........................................................................................................ 7
1-3- وارونی انبوهی ............................................................................................... 9
1-3-1- برهمکنش امواج الکترومغناطیسی با اتم.......................................................... 12
1-3-2- فرایندهای تاثیرگذار بر غلظت اتمها در حالت های مختلف............................. 13
1-3-3- بررسی احتمال گذارها و معادلات تعادلی...................................................... 14
1-4- پهن شدگی طیفی و انواع آن............................................................................ 15
1-5- انواع کاواک نوری (فیدبک).............................................................................. 19
1-6- برهم نهی امواج الکترومغناطیسی....................................................................... 22
1-6-1- فاکتور کیفیت برای ابزارهای نوری Q ............................................................ 24
1-6-2- انواع تشدیدگرهای نوری و کاربرد آن........................................................... 25
فصل دوم
لیزر نیمه هادی و انواع ساختار آن
2-1- مواد نیمه هادی................................................................................................ 27
2-2- بازده گسیل خودبخودی................................................................................... 30
2-3- انواع بازترکیب................................................................................................ 31
2-4- گاف انرژی و انواع آن..................................................................................... 33
2-5- وارونی انبوهی و روش پمپاژ در لیزر نیمه هادی................................................ 35
2-6- اتصال p- n اولین تحقق لیزر نیمه هادی ............................................................ 37
2-7- انواع ساختارها................................................................................................ 39
2-7-1- روشهای گسیل نور در لیزر نیمه هادی........................................................... 40
2-7-2- لیزر با ساختار تخت.................................................................................... 40
2-7-3- مشکلات لیزر پیوندی همجنس..................................................................... 41
2-7-4- لیزرهای پیوندی غیرهمجنس........................................................................ 42
2-7-5- رابطه جریان و خروجی در لیزر تخت........................................................... 43
2-8- ساختار DFB.................................................................................................... 44
2-8-1- طیف خروجی از لیزر DFB........................................................................... 45
2-9- تاثیرات دما به طیف گسیلی ساختارها................................................................ 46
2-10- مختصری راجع به بحث نوری........................................................................ 48
2-11- لیزرهای نیمه هادی و دیودهای نور گسیل........................................................ 51
2-12- جریان آستانه – خروجی................................................................................ 55
2-13- روشهای بهبود و افزایش بازده کوانتومی داخلی................................................ 57
2-14- لزوم اتصالات اهمی...................................................................................... 58
فصل سوم
طیف خروجی لیزر نیمه هادی و عوامل مؤثر بر آن
3-1- تغییرات چگالی جریان آستانه و فشار هیدروستاتیکی ......................................... 61
3-2- واگرایی پرتو خروجی..................................................................................... 62
3-3- خروجی ساختارها........................................................................................... 63
3-4- محاسبه پهنای طیف در لیزرهای نیمه هادی در ساختارهای مختلف...................... 65
3-5- انواع پهنای طیف............................................................................................. 69
3-6- کوک پذیری لیزر نیمه هادی............................................................................. 73
3-7- روابط و معادلات مهم در تولید و بازترکیب حاملها............................................ 75
3-8- بهره در حالت پایا و جریان آستانه.................................................................... 79
3-9- اهمیت کاواک لیزر........................................................................................... 84
3-10- مدهای تولید شده در داخل کاواک.................................................................. 89
3-11- تفاوت اساسی مدهای طولی و عرضی............................................................. 92
فصل چهارم
بررسی و تحلیل طیف های خروجی (کارهای تجربی)
پیشنهادات و نتایج
4-1- انواع اتصال دیود و طیف خروجی.................................................................... 97
4-2- تحلیل مشخصه های لیزر نیمه هادی.................................................................. 98
- مشخصه ولتاژ- جریان (V- I)................................................................................ 98
- مشخصه جریان- مقاومت دینامیکی .................................................. 101
- مشخصه جریان- توان (P- I)................................................................................. 102
- مشخصه جریان- راندمان کوانتومی دیفرانسیلی ................................ 103
- مشخصه توان طول موج ....................................................................... 103
نمودارهای تجربی....................................................................................... 104
4-3- نتایج.............................................................................................................. 112
پیشنهادات............................................................................................................... 115
منابع فارسی............................................................................................................. 116
منابع لاتین............................................................................................................... 117
پایان نامه رشته فیزیک با عنوان ارتباط بین طیف خروجی و کاواک در لیزر نیمه هادی با فرمت word