Μελέτη και προσομοίωση της διάδοσης του οπτικού σήματος σε ημιαγώγιμο ενισχυτή SOA.:
Creators: name: Βαγιωνάς, Χρήστος Σταμάτη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2011
Subjects: Ημιαγώγισμος οπτικός ενισχυτής
Διάδοση και ενίσχυση οπτικού σήματος
Μέθοδος ανάλυσης πινάκων μεταφοράς
Semiconductor optical amplifier
Light propagation and amplification
Transfer matrix analysis method

description: Οι ημιαγώγιμοι οπτικοί ενισχυτές αποτελούν βασικά στοιχεία των οπτικών δικτύων και της φωτονικής τεχνολογίας λόγω των χαρακτηριστικών κέρδους και λειτουργίας τους. Στην παρούσα εργασία μελετάμε τις αρχές που διέπουν τους ημιαγωγούς και τις διατάξεις των ενισχυτών, καθώς και τη διάδοση και ενίσχυση του σήματος κατά μήκος ενός ενισχυτή. Επίσης, μελετάμε τα χαρακτηριστικά της παράλληλης ή αντίθετης διάδοσης και την ετεροδιαμόρφωση κέρδους μεταξύ ενός συνεχούς σήματος και μιας γκαουσσιανής παλμοσειράς ελέγχου, χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο που βασίζεται στη μέθοδο των πινάκων μεταφοράς T.M.M. Σύμφωνα με το μοντέλο, ο ημιαγώγιμος οπτικός ενισχυτής χωρίζεται κατά μήκος της διάδοσης του σήματος σε μικρούς τομείς, όπου οι παράμετροι του θεωρούνται ότι είναι ομογενείς και σταθεροί για μικρή χρονική διάρκεια, αλλά μπορούν να μεταβάλλονται κατά μήκους του z άξονα ανάμεσα σε διαφορετικούς τομείς. Κάθε τομέας περιγράφεται από ένα διαφορετικό πίνακα μεταφοράς, που ανανεώνει τα προς τα εμπρός και προς τα πίσω διαδιδόμενα κύματα. Αν και οι πίνακες παραμένουν σταθεροί και αμετάβλητοι κατά τη χρονική διάρκεια Δτ της διάδοσης του σήματος, η μέθοδος έχει χρονική εξάρτηση και ακολουθεί τις μεταβολές του ενισχυτή, αφού οι παράμετροι του ενισχυτή και τα στοιχεία των πινάκων ανανεώνονται πριν από κάθε περιοδική επανάληψη του προγράμματος. Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύσσουμε ένα πρόγραμμα που επαναλαμβανόμενα θα υπολογίζει τις στάθμες quasi-Fermi, τις ενέργειες στις ζώνες αγωγιμότητας και σθένους, την πυκνότητα των φορέων, το κέρδος του υλικού, πριν ανανεώσει τα πλάτη των κυμάτων.
description: The Semiconductor Optical Amplifier (SOA) is a key component to optical photonic networks due to its gain and recovery time. In this thesis we are studying the propagation and amplification of the signal in a SOA, the saturation of the gain due to the amplified stimulated emission and recovery time. We are also studying the characteristics of the co- and counter-propagation and the cross-gain modulation between a continuous signal wave and Gaussian control pulses using the transfer matrix method. The SOA is divided longitudinally into small sections where the parameters are assumed to be homogenous and stable during a small time interval but may vary along the z-axis between different sections. Each section is described by a different transfer matrix, which updates the forward and backward traveling wave. Even though the matrices remain unchanged during the time interval, the method is time-dependent, since the parameters are updated between every iteration. We are developing a Matlab program, which will iteratively estimate the quasi-Fermi levels, the carrier density, the photon density and the gain in each section and update the amplitudes of the travelling waves.
description: .