بخشی از مقاله
چکیده
این مقاله بررسی تغییر شاخص ضریب شکست با اثر پهن شدگی ناهمگن بهره نوري در لیزرهاي نقطه کوانتمی را ارائه می دهد مشخصات دینامیکی و استاتیکی لیزرهاي نقطه کوانتمی InGaAs/GaAs را بطور عددي با استفاده از روش رانگ-کوتا مرتبه چهار شبیه سازي می کنیم. اثرهاي افت خیز اندازه نقاط - مربوط به پهن شدگی ناهمگن - و واهلش حامل در تغییر ضریب شکست لیزر بحساب آورده می شوند همچنین نتایج شبیه سازي ها نشان می دهند که در ناحیه انرژي بین پیک گسیل پایه و برانگیخته، تغییر ضریب شکست داراي کمترین مقدار است و فاکتور افزایش پهناي خط در هر پیک بطور مجزا صفر است.
در مقدار انرژي هاي دور از دو پیکگسیلگسیل - حالت پایه و برانگیخته - - ES - ، تغییر شاخص ضریب شکست بدلیل افت وخیز اندازه نقاط بسیار بزرگ می شود. در شکلب3 سهم هر گذار انرژي بطور مجزا بررسی شده و منحنی کلی که نتیجه اي از هر دو حالت GS و ES است نشان داده شده است هیچ تغییري بین دو پیک انرژي گسیل دیده نمی شود طیف بهره براي هر پیک گسیل بصورت متقارن اطراف آن است بنابراین nr اطراف آن کمترین مقدار را دارا می باشد در انرژي هاي کمتر از انرژي حالت پایه، طیف بهره تراز برانگیخته بصورت نامتقارن است بنابراین تغییر بیشتري در ضریب شکست ظاهرمی شود و سهم اصلی در منحنی nr از آن نتیجه می شود در انرژي هاي بزرگتر از تراز برانگیخته، تراز پایه سهم اصلی را در اختلاف منحنی nr می دهد . شکل4الف اثر زمان بازترکیب τr را در تغییر شاخص ضریب شکست نشان می دهد هیچ تغییري بین دو انرژي گذار دیده نمی شود.
همچنین در زمان بازترکیب کوچکتر، nr افزایش می یابد چون چگالی جریان آستانه افزایش می یابد شکل4ب تغییر ضریب شکست را در زمان واهلش τd متفاوت نشان می دهد با افزایش زمان واهلش τd، تغییر ضریب شکست نیز افزایش می یابد اما رنج تغییرها در مقایسه با نتایج حاصل از τr کوچکتر است از شبیه سازي ها نتیجه می شود که با افزایش زمان واهلش τd، بازترکیب هاي غیر تابشی در خارج از نقاط افزایش می یابد و در نتیجه جریان آستانه وتغییر ضریب شکست افزایش می یابد شکل5 فاکتور افزایش پهناي خط را براي دو تراز گسیل و همچنیین منحنی کلی رانشان می دهد از این منحنی ها دیده می شود که لیزرهاي نقطه کوانتمی می توانند مقدار فاکتور افزایش پهناي خط نزدیک صفر داشته باشند منحنی کلی مقدار صفر فاکتور افزایش پهناي خط را در انرژي هاي بزرگتر از گسیل حالت پایه، چنانچه از لیزرهاي نقطه کوانتمی انتظار می رود نشان می دهد.
