InAs/InP (113) B kuantum nokta lazerlerin harici optik ışın kullanılarak kazanç anahtarlama analizi

Optik haberleşme için, yüksek tepe gücü ve frekansa sahip kısa darbeler kaçınılmaz bir gerekliliktir. Kısa darbeler üretmek için Q-anahtarlama, mod kilitleme ve kazanç anahtarlama yöntemleri olmasına rağmen, daha basit bir şekilde uygulanabildiği için bu çalışmada kazanç anahtarlama yöntemi incelenmiştir. 1.55µm dalga boyundaki yayılım, düşük kayıp ile veri iletimi sağladığından, simülasyon için 1.55µm dalga boyunda ışık yayabilen InAs-InP (113) B kuantum nokta lazer seçilmiştir. Ayrıca, doğrudan ve kademeli gevşeme modelleri için karşılaştırmalı bir analiz yapılmıştır. Simülasyonda uyarıcı seviyeye harici optik ışın pompalanmış ve tek ve çok nüfuslu hız denklemleri için lazerin uyarıcı seviyesinden 25-40ps genişliğinde, yüksek tepe gücünde kısa darbeler elde edilmiştir. Ayrıca, kazanç anahtarlama ile elde edilen darbelerinin hem tek mod hem de çok nüfuslu simulasyonlar için lazer parametrelerinden güçlü bir şekilde etkilenirken, harici ışın uygulanması durumunda önemli ölçüde etkilenmediği görülmüştür. Sonuçlar, taban seviyenin foton yoğunluğu maksimum değerine ulaştıktan sonra yavaşça düştüğü için çıkış darbelerinin uzun olmasına ve düşük tepe gücüne sahip olmasına neden olduğunu göstermiştir. Diğer yandan, uyarıcı seviyenin foton yoğunluğu maksimum değere ulaştıktan sonra hızlıca düştüğünden daha kısa darbeler verir. Kuantum nokta lazerin uyarıcı seviyesine optik ışın uygulandığında, uyarıcı seviyeden yayınlanan fotonların baskın etkisi nedeniyle, üretilen darbeler kısalır ve yüksek bir tepe gücü elde edilir.