無線光通信以激光作為信息載體,具有高帶寬、低成本、無頻譜管制的特點,近年來已經(jīng)引起了人們的廣泛重視。半導(dǎo)體激光器（LD）和PIN光電探測器（PIN-PD）作為無線光通信系統(tǒng)以及高速信息傳輸領(lǐng)域重要的發(fā)射和接收器件,其工作特性的優(yōu)劣直接影響著整個通信系統(tǒng)的性能,因此對半導(dǎo)體激光器和PIN光電探測器的動態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行研究具有重要的意義。本文主要內(nèi)容如下:1.基于速率方程,建立了雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器（DH-LD）的等效電路模型,求解了馳豫振蕩頻率的解析表達(dá)式。利用Pspice通用電路仿真軟件對半導(dǎo)體激光器的調(diào)制響應(yīng)特性、脈沖響應(yīng)特性和輸入輸出特性進(jìn)行了仿真,這些基本特性能正確反映實際器件的工作情況。在此基礎(chǔ)上,分析了馳豫振蕩頻率參數(shù)對激光器調(diào)制響應(yīng)特性和脈沖響應(yīng)特性的影響,討論了封裝寄生參量構(gòu)成的諧振電路對激光器調(diào)制響應(yīng)特性的影響,研究了溫度對激光器輸入輸出特性的影響。2.以載流子速率方程為基礎(chǔ),詳細(xì)考慮了探測器中存在的各種寄生參量,建立了 PIN光電探測器的等效電路模型。利用Pspice對PIN光電探測器的脈沖響應(yīng)特性、頻率響應(yīng)特性和電壓電流特性進(jìn)行了仿真。在此基礎(chǔ)上,討論了反偏電壓、I區(qū)... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展與現(xiàn)狀
        1.2.1 半導(dǎo)體激光器及其等效模型的研究進(jìn)展與現(xiàn)狀
        1.2.2 光電探測器及其等效模型的研究進(jìn)展與現(xiàn)狀
    1.3 本文的組織結(jié)構(gòu)
2 半導(dǎo)體激光器和光電探測器的基本理論
    2.1 半導(dǎo)體激光器的工作原理
        2.1.1 半導(dǎo)體內(nèi)的量子躍遷
        2.1.2 半導(dǎo)體激光器的發(fā)光條件
    2.2 半導(dǎo)體激光器的基本結(jié)構(gòu)
    2.3 半導(dǎo)體激光器的特征參數(shù)
    2.4 光電探測器的工作原理
        2.4.1 PIN光電探測器的工作原理
        2.4.2 雪崩光電探測器的工作原理
    2.5 光電探測器的性能參量
    2.6 本章小結(jié)
3 半導(dǎo)體激光器的響應(yīng)特性
    3.1 DH-LD的等效電路模型
    3.2 Pspice中 DH-LD等效電路仿真模型的實現(xiàn)
        3.2.1 Pspice軟件介紹
        3.2.2 DH-LD仿真模型的實現(xiàn)
    3.3 DH-LD的調(diào)制響應(yīng)特性
        3.3.1 馳豫振蕩頻率求解
        3.3.2 仿真分析
    3.4 DH-LD的脈沖響應(yīng)特性
    3.5 DH-LD的直流特性
    3.6 本章小結(jié)
4 PIN光電探測器的響應(yīng)特性
    4.1 PIN光電探測器的等效電路模型
    4.2 PIN-PD的脈沖響應(yīng)特性
    4.3 PIN-PD的頻率響應(yīng)特性
    4.4 PIN-PD的直流特性
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 論文研究總結(jié)
    5.2 前景展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]10 Gbit/s臺面型InGaAs/InP pin高速光電探測器[J]. 李慶偉,李偉,齊利芳,尹順政,張世祖.  半導(dǎo)體技術(shù). 2018(04)
[2]半導(dǎo)體激光器等效電路模型及其參數(shù)提取[J]. 王晴嵐,徐利.  半導(dǎo)體光電. 2016(02)
[3]基于等效電路模型的雪崩光電探測器特性分析[J]. 許文彪,陳福深,陳苗,肖勇.  半導(dǎo)體光電. 2011(03)
[4]封裝寄生參量對半導(dǎo)體激光器頻率響應(yīng)的模擬分析[J]. 肖勇,陳福深.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2010(12)
[5]中國半導(dǎo)體激光器的歷次突破與發(fā)展(邀請論文)[J]. 王啟明.  中國激光. 2010(09)
[6]淺談自由空間光通信技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 肖筱.  通信技術(shù). 2009(01)
[7]注入鎖定半導(dǎo)體激光器調(diào)制特性研究[J]. 陳俊,曾嘉志.  半導(dǎo)體光電. 2008(02)
[8]半導(dǎo)體激光器的發(fā)展及其在激光光譜學(xué)中的應(yīng)用[J]. 陳輝,高紅,張云剛,張治國.  哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報. 2005(01)
[9]高速直接調(diào)制激光器的研究進(jìn)展[J]. 曹麗,江山,王定理,葉磊.  光通信研究. 2004(04)
[10]高速光探測器封裝的優(yōu)化設(shè)計[J]. 張勝利,劉宇,孫建偉,祝寧華.  光學(xué)學(xué)報. 2004(05)

碩士論文
[1]光電探測器等效電路模型和實驗研究[D]. 趙軍.重慶大學(xué) 2015
[2]半導(dǎo)體激光器和光探測器等效電路模型研究[D]. 陳苗.電子科技大學(xué) 2011
[3]垂直腔體表面發(fā)射激光器等效電路模型的研究[D]. 歐陽麗.華東師范大學(xué) 2011
[4]半導(dǎo)體激光器等效電路模型仿真與參數(shù)提取[D]. 肖勇.電子科技大學(xué) 2011
[5]基于速率方程的半導(dǎo)體激光器響應(yīng)特性研究[D]. 段慧.燕山大學(xué) 2010
[6]高速InGaAs PIN光電探測器研究[D]. 劉家洲.中國科學(xué)院上海冶金研究所 2001
[7]波長1.3μm高速光電探測器研究[D]. 陶啟林.電子科技大學(xué) 2000



本文編號：3069323