دانلود ترجمه مقاله طرح حرارتی VCSEL مبتنی بر نرخ معادله و سیمولیشن – نشریه اسپرینگر

• بخشی از ترجمه:

چکیده
در این مقاله ما یک مدل حرارتی ساده از مشخصه های جریان-نور (LI) لیزر حفره-عمودی انتشار-سطحی را بر مبنای معادله ی سرعت، ارایه می دهیم. این مدل را می توان در شبیه سازهای مداری خوانوداده ی SPICE، شامل HSPICE پیاده سازی کرده و ویژگی های کلیدی VCSEL را شبیه سازی کرد. نتایج بطور مطلوبی با اطلاعات تجربی یک دستگاه که در نوشتجات پیشین آورده شده بود، قابل مقایسه می باشد. این مدل آزمایشی بویژه برای طراحی های کامپیوتری (CAD) مناسب بوده و بطور شگفت آوری طراحی سیستم های ارتباطی نوری را ساده می سازد.
مقدمه
لیزرهای حفره-عمودی انتشار سطحی (VCSELها) نسل جدید از لیزرهای نیمه هادی هستند که بطور قابل ملاحظه ای با لیزرهای انتشار-لبه ای مرسوم متفاوت می باشند. در سال های اخیر مشخصه های VCSELها بطور چشم گیری بهبود یافته است. VCSELهای امروزی دارای چگالی جریان آستانه ی کم و خروجی توان زیاد می باشند. همچنین، نمودار پرتو خروجی دایره ای آنها و نیز مناسب بودنشان برای مجتمع سازی در آرایه های دو-بعدی، از آنها انتخاب های بسیار امیدوار کننده ای برای ارتباطات نوری کم-بازه و اتصالات نوری، می سازد.
بنابر مقاومت بالای بدست آمده از بازتابنده های براگ توزیع شده (DBR) و تلفات گرمای کم آنها، VCSELها واستگی شدیدی به اثرات گرمایی آنها دراند. اثر دما بر روی لیزرهای نیمه هادی فاکتور بسیار مهمی است که باید در طراحی لیزر و کاربرد آن بدان توجه شود. پرواضح است که به منظور طراحی لیزرهای VCSL با عملکرد بهتر، توانایی مدل کردن لیزر با اثرات نوری، الکتریکی و گرمایی بسیار حایز اهمیت می باشد.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

In this paper, we present a simple thermal model of Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser (VCSEL) light-current (LI) characteristics based on the rate-equation. The model can be implemented in conventional SPICE-like circuit simulators, including HSPICE, and be used to simulate the key features of VCSEL. The results compare favorably with experimental data from a device reported in the literature. The simple empirical model is especially suitable for Computer Aided Design (CAD), and greatly simplifies the design of optical communication systems.

INTRODUCTION

Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (VCSELs) are a new generation of semiconductor lasers that differ considerably from the conventional edge-emitting lasers. In recent years, the characteristics of VCSELs have improved enormously (Badilita et al., 2004). Today’s VCSELs have low-threshold current densities and high output power. Moreover, their circular output beam profiles and the suitability to be integrated into 2D arrays make them most promising candidates for short-range optical communications and optical interconnects. Due to the large resistance introduced by the distributed Bragg reflectors (DBRs) and their poor heat dissipation, VCSELs have strong dependence on their thermal effect. Temperature effect on semiconductor lasers is an important factor to be considered in laser design and application. Obviously, in order to design VCSELs with even better performance, it is important to be able to model the devices with optical, electrical and thermal effects.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله