شبیه‌سازی عددی عملکرد لیزر آبشار کوانتومی تراهرتزی AlGaN/GaN

Abstract

در این مقاله، مدل‌سازی تمام عددی برای بررسی اثرات دما روی طول عمر ترازهای لیزری، بهرة اپتیکی و توان خروجی، در لیزر آبشار کوآنتومی آلایش شده AlGaN/GaN ارائه می‌گردد. در محاسبات، کلیة اثرات فیزیکی از جمله: میدان‌های قطبش داخلی و مکانیسم‌های مختلف پراکندگی، با استفاده از حل عددی خودسازگار معادلات شرودینگر، پواسون و آهنگ لیزر، در نظر گرفته شده است. تجزیه و تحلیل نتایج به‌دست آمده، آشکارا نشان می‌دهد که لیزرهای آبشاری چاه کوآنتومی بر پایة مواد نیتریدی، یکی از بهترین منابع همدوس برای تولید امواج تراهرتز هستند. همچنین اثرات دما بر چگالی جریان آستانه، بهرة اپتیکی و توان خروجی بررسی شده است. مقایسه نتایج به‌دست آمده از این مدل‌سازی، حاکی از توافق خیلی خوب، با نتایج تجربی موجود در این زمینه است.