Modulation response of A 1.55 mm InGaAsP semiconductor laser diode

Abstract

ÖZET YARI İLETKEN 1.55 Jlm InGaAsP LAZER DÎYODUNUN MODÜLASYON TEPKESİ TA?LUK, M. Emin Yüksek Lisans Tezi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. M. S. ÖZYAZICI Eylül 1992, 76 sayfa Sağrı âalga kılavuzlu 1.55 Hm InGaAsP lazer diyodunun modülasyon karekter istiği tek-mod değişim denklemlerine dayalı bir matematiksel model oluşturularak incelendi. Tek-mod demişim denklemleri dördüncü dereceden Runge-Kutta-Fehlberg metudu kullanarak çözüldü. 1.55 Jim InGaAsP lazer diyodlarının önemli parametreleri olan Auger birleşimi, ısımasız birleşim ve kazanç sıkıştırması dikkate alındı. Hesaplamalarda aynızamanda lazer diyodunun parametrelerinin modülasyon tepkesine etkisi dahil edildi. Bilgisayar kullanılarak laser diyodunun modülasyon tepkesi simüle edildi. Standart cihaz parametreleri sağrı dalga kilavuzu yapılı 1.55 ]im InGaAsP lazer için alındı. Lazer modülasyonun tepkesine etki eden parametreler belirlendi. Bütün parametreler arasında kazanç sıkıştırması, foton ömrü ve Auger birleşimi parametreleri en çok etkili parametreler olduğu bulundu. Anahtar kelimeler: Lazer Diyodu, Modülasyon Tepkesi. iv

ABSTRACT MODULATION RESPONSE OF A 1.55 pro InGaAsP SEMICONDUCTOR LASER DIODE TAGLUK, M.Emin M.S. in Electrical and Electronic Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. M. S. OZYAZICI September 1992, 76 Pages The high frequency direct modulation characteristic of a 1.55 ]im InGaAsP ridge waveguide laser diode is investigated by using a mathematical model based on single-mode rate equations. Single-mode rate equations are solved numerically by using fourth order Runge-Kutta-Fehlberg method. The important parameters of a 1.55 Jim InGaAsP semiconductor lasers such as Auger recombination, nonradiative recombination and gain compression are taken into account. The effect of laser parasitics on the modulation response is also included in calculations. The direct modulation response of the laser diode is simulated by use of computer. Standard device parameters are taken for 1.55um InGaAsP ridge-waveguide structure laser. The parameters effecting the modulation response of the laser diode are identified. It is found that among all laser parameters the gain compression, photon lifetime and Auger recombination are the most effective parameters. Key words: Laser Diode, Modulation Response. iii