Один из перспективных подходов к решению проблемы повышения эффективности межэлементных соединений - использование интегральных систем оптической коммутации, основными элементами которых являются инжекционные лазеры с функционально-интегрированными модуляторами оптического излучения. Инжекционные лазеры обеспечивают возможность модуляции лазерного излучения субпикосекундными управляющими импульсами при неизменном во времени токе накачки и реализацию источников и модуляторов оптического излучения в единой наногетероструктуре AB с гетеропереходами второго типа. В работе исследован транспорт носителей заряда в функционально-интегрированном лазере-модуляторе с внутренней частотной модуляцией генерируемого оптического излучения с использованием двухмерной диффузионно-дрейфовой модели и методики численного моделирования. Полученные результаты численного моделирования процессов транспорта носителей заряда в лазере-модуляторе при включении тока накачки и импульсном изменении управляющего напряжения учитывают структурные особенности, транспортные эффекты, механизмы стимулированной и спонтанной излучательной рекомбинации, а также время жизни фотонов. Показано, что максимальная частота модуляции лазерного излучения определяется субпикосекундным временем управляемой передислокации максимумов плотности носителей заряда в квантовых областях лазера-модулятора и временем жизни фотонов в резонаторе и соответствует терагерцовому диапазону. Для повышения максимальной частоты модуляции необходимо уменьшать время жизни фотонов в активной области лазера-модулятора до значений менее 3 пс, изменяя соответствующим образом параметры резонатора. Предложенные модель и методика численного моделирования позволяют оптимизировать параметры функционально интегрированного лазера-модулятора и обеспечить требуемое соотношение максимальной частоты модуляции оптического излучения, коэффициента модуляции и пороговой плотности тока накачки.
- Просмотров: 1893 | Комментариев : 0