中紅外波段具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值,不僅覆蓋了常用的3⁵μm和8¹4μm兩個(gè)大氣窗口,并且包含了大量分子的吸收峰,是痕量氣體檢測(cè)、中遠(yuǎn)程大氣通信、環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事信息對(duì)抗等眾多應(yīng)用的工作波段。由于自然界缺少激射波長(zhǎng)處于中紅外波段的材料,因此中紅外激光器的研究具有極大挑戰(zhàn)。量子級(jí)聯(lián)激光器（QCL）能夠直接工作在中紅外頻段,具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、可與集成電路集成等優(yōu)點(diǎn),具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值�？烧{(diào)諧的QCL夠降低系統(tǒng)復(fù)雜度和應(yīng)用成本,實(shí)現(xiàn)波段更寬的探測(cè)范圍,提高探測(cè)系統(tǒng)性能,雖然研究人員通過(guò)多種方式努力實(shí)現(xiàn)QCL的可調(diào)諧性,但是往往具有制造難度高、使用成本高、可靠性低等缺點(diǎn),難以大規(guī)模應(yīng)用。本論文研究的晶體管注入型量子級(jí)聯(lián)激光器（TI-QCL）在傳統(tǒng)QCL的基礎(chǔ)上,融合了雙極結(jié)型晶體管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將傳統(tǒng)的雙端型QCL改進(jìn)為三端型器件,該結(jié)構(gòu)擁有兩個(gè)獨(dú)立的調(diào)控電壓,可實(shí)現(xiàn)輸出功率與激射波長(zhǎng)的單獨(dú)調(diào)節(jié),具有更好的可調(diào)諧性。本論文以TI-QCL的器件特性作為重點(diǎn),研究了大量用于該器件的建模與仿真的算法,包括自洽薛定諤-泊松方程算法、復(fù)勢(shì)能邊界薛... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
主要符號(hào)表
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 量子級(jí)聯(lián)激光器的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 可調(diào)諧量子級(jí)聯(lián)激光器的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 超連續(xù)譜量子級(jí)聯(lián)激光器的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 晶體管注入型量子級(jí)聯(lián)激光器的模型與算法基礎(chǔ)
    2.1 量子級(jí)聯(lián)激光器的理論模型
    2.2 晶體管注入型量子級(jí)聯(lián)激光器的理論模型
    2.3 器件的算法基礎(chǔ)
        2.3.1 速率方程
        2.3.2 自洽薛定諤-泊松方程算法
        2.3.3 復(fù)勢(shì)能邊界薛定諤方程數(shù)值求解算法
        2.3.4 費(fèi)米黃金法則
        2.3.5 非均衡態(tài)格林方程算法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 晶體管注入型量子級(jí)聯(lián)激光器的可調(diào)諧性研究
    3.1 引言
    3.2 基于雙極結(jié)型晶體管的可調(diào)諧輸出模型
    3.3 器件的可調(diào)諧性分析
        3.3.1 波函數(shù)與能級(jí)分布
        3.3.2 增益譜分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于晶體管注入型量子級(jí)聯(lián)激光器的超連續(xù)譜結(jié)構(gòu)研究
    4.1 引言
    4.2 超晶格堆棧結(jié)構(gòu)的寬光譜模型
    4.3 器件的寬光譜特性研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 研究?jī)?nèi)容總結(jié)
        5.1.1 主要工作概述
        5.1.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    5.2 未來(lái)展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Free-space20communication20based20on20quantum20cascade20laser[J]. 劉傳威,翟慎強(qiáng),張錦川,周予虹,賈志偉,劉峰奇,王占國(guó).  Journal of Semiconductors. 2015(09)
[2]單極型量子級(jí)聯(lián)激光器的發(fā)明及其進(jìn)展(邀請(qǐng)論文)[J]. 李?lèi)?ài)珍.  中國(guó)激光. 2010(09)

博士論文
[1]近/中紅外低維量子激光器及其特性研究[D]. 林志遠(yuǎn).電子科技大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3178157