بررسی تاثیر پارامترهای مختلف در طیف انعکاسی DBR مبتنی بر AlGaN در لیزرهای VCSEL

بررسی تاثیر پارامترهای مختلف در طیف انعکاسی DBR مبتنی بر AlGaN در لیزرهای VCSEL

لیزر کاواک عمودی
بازتابگر برگ توزیع شده
طیف انعکاسی DBR
لیزرهای VCSEL
تاثیر پارامترهای طیف انعکاسی DBR بر لیزرهای VCSEL
طیف انعکاسی DBR مبتنی بر AlGaN

رفتن به سایت اصلی

دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی الکترونیک

بررسی تاثیر پارامترهای مختلف در طیف انعکاسی DBR مبتنی بر  AlGaN در لیزرهای VCSEL

 

 

چکیده 

لیزرتابش از سطح با کاواک عمودی (VCSEL)  یک نوع لیزر نیمه هادی می باشد که کاواک آن عمود بر لایه فعال تشکیل می شود. این لیزر اولین بار توسط Soda و همکارانش در سال 1979 در ژاپن ساخته شد. آنها از ناحیه فعال GaInAsP  و آینه های فلزی استفاده کردند. مزایای این نوع لیزر نسبت به لیزرهای متدوال دیگر از قبیل FP و DFB عبارتند از: عملکرد بصورت تک مد طولی، کاهش مدهای عرضی، افزایش راندمان کوپلینگ نور لیزر به فیبر، جریان آستانه کمتر، سادگی ساخت و بسته بندی.  

 

درلیزر  VCSEL ، از  DBR  به عنوان آینه های فوقانی و تحتانی استفاده می شود. DBR از لایه های تناوبی مواد نیم هادی یا دی الکتریک تشکیل می شود. از آنجا که در لیزر VCSEL طول ناحیه بهره بسیار کوچک است (چند ده نانومتر) لذا برای داشتن چگالی جریان آستانه پایین باید ضریب شکست این DBR  بسیار بالا باشد (بالاتر از% 5/99) . در این تحقیق سعی می‌شود اثر پارامترهای مهمی از قبیل لایه ها، وابستگی ضریب شکست مواد به طول موج و ضریب جذب لایه ها در طیف انعکاس DBR مبتنی بر آلیاژهای AlGaN بررسی شود. لازم به ذکر است این نوع DBR  درطراحی لیزر VCSEL در محدوده طول موج UV (ماورا بنفش) کاربرد دارد.

 

پایان نامه بررسی تاثیر پارامترهای مختلف در طیف انعکاسی DBR مبتنی بر  AlGaN در لیزرهای VCSEL در قالب 4 فصل و بصورت ورد ارائه شده است.

 

 

 

واژه گان کلیدی:

لیزر کاواک عمودی (VCSEL) 

بازتابگر برگ توزیع شده (DBR)

 

 

 

 

 

مقدمه

واژه لیزر  مخفف عبارت (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) به معنی «تقویت نور به روش گسیل القایی تابش» است.لیزر ابزاری است که نور را به صورت پرتوهای موازی بسیار باریکی که طول موج مشخصی دارند ساطع می‌کند. این دستگاه از ماده‌ای جمع‌کننده یا فعال کنده نور تشکیل شده که درون محفظه تشدید نور قرار دارد. این ماده پرتو نور را که به وسیله یک منبع انرزی بیرونی (از نوع الکتریسیته یا نور) به وجود آمده، تقویت می‌کند.نخستین بار طرح اولیه لیزر (میزر) را انیشتن داد. کار لیزر به این گونه‌است که با تابش یک فوتون به یک ذره (اتم یا مولکول یا یون) برانگیخته، یک فوتون دیگر نیز آزاد می‌شود که این دو فوتون با هم، هم فرکانس هستند. با ادامه این روند شمار فوتون‌ها افزایش می‌یابد که می‌توانند باریکه‌ای از فوتون‌ها را به وجود بیاورند.

 

لیزر از نظر ماهیت هیچ تفاوتی با نور عادی ندارد و خواص فیزیکی لیزر، آن را از نورهای ایجاد شده از دیگر منابع متمایز می‌سازد. از نخستین روزهای تکنولوژی لیزر، به خواص ویژه آن پی برده شد که خود این خواص بستری عظیم برای کاربردهای وسیع این پدیده در علوم گوناگون به ویژه صنعت و پزشکی ایجاد کرده‌است. پیشرفت دانش بدون تکنولوژی لیزر امکان‌پذیر نیست.

شاید مهم‌ترین بخش فیزیک اتمی، بحث فیزیک لیزر باشد. با دادن انرژی به الکترون‌های یک اتم می‌توان آن‌ها را به مدارهای بالاتر برد. اما این خانه جدید برای الکترون‌ها جایگاه چندان پایداری نیست و الکترون‌ها ترجیح می‌دهند با پس دادن انرژی به مدار اصلی خود برگردند.

 

 این انرژی به صورت یک فوتون با فرکانس مشخص آزاد می‌شود. یعنی یک واحد انرژی. نور از همین فوتون‌ها ساخته می‌شود. پس اگر با تعداد زیادی از اتم‌ها هم‌زمان این کار را انجام دهیم، می‌توانیم پرتو نوری تک فرکانس ایجاد کنیم. علاوه بر اینکه با روش‌ها و دقت‌هایی می‌توان پرتوهای هم فاز تولید کرد. این پدیده اساس تولید پرتوهای لیزر است. ویژگی‌های منحصربفرد لیزر آن را از نورهای دیگر متمایز می‌سازد که در هیچ منبع نور دیگری یافت نمی‌شود. لیزر چهار ویژگی دارد:

 

1. همدوسی

2. تک رنگی

3. واگرایی کم

4. موازی بودن پرتو

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

چکیده 2

مقدمه 4

 

فصل اول 6

1- نیترید و انواع لیزرهای VCSEL 7

1-1 نیتریدها 7

1-2 مروری بر VCSEL ها (لیزر انتشار از سطح با کاواک عمودی) 9

1-3 ساختار VCSEL 12

1-4 رشد اپیتکسیال VCSEL  (Epitaxial Growth of VCSEL) 14

1-5 ساخت VCSEL 15

1-5-1 VCSEL های اچ شده هوا- پست (Etched air-post VCSELs) 15

1-5-2 VCSEL  های یون کاشته شده (Ion-Implanted VCSELs) 18

1-5-3 VCSEL های اکسید انتخابی (Selectivity Oxidized VCSELs) 19

1-6  کاربرد های VCSEL ها 20

1-7  VCSEL در مقایسه با   EEL 21

1-7-1 ویژگی های پرتو و شکل 22

1-7-2 جریان آستانه

1-7-3 ابعاد

1-7-4 ساخت

1-7-5 بسته بندی، نصب و راه اندازی ساده

 

فصل دوم

2-  بازتابگرهای براگ توزیع شده (Distributed Bragg Reflectors)

2-1 نظریه بازتابگر براگ

2-2 روش های محاسبه ضریب بازتابش

2-3 نماد گذاری برای محاسبه چند لایه

2-4  بازتاب و انتقال در مرز دو لایه

2-5 ارائه فرمول ماتریس انتقال برای چند لایه

2-6 حداکثر بازتاب از یک پشته براگ

 

فصل سوم

3- چیدمان مختلف لایه ها و تاثیر آن بر بازتاب

3-1 حالت اول:

3-2 حالت دوم:

3-3 حالت سوم:

3-3-1 حالت سوم 1:

3-3-2 حالت سوم 2:

 

فصل چهارم

4- پیاده سازی مدلی برای  DBRهایی بر پایه نیترید

4-1 آلیاژ     مبتنی بر DBR ها

4-2 مدل ضریب شکست

4-2-1 مدل سلمییر

4-2-2 مدل آداچی

4-3 ضریب جذب و مدل سازی جذب

4-4 طیف بازتاب 

 

فهرست منابع

چکیده انگلیسی

 

فهرست جدول ها

جدول 1: پارامتر های سلمییر برای   و 

جدول 2: پارامتر های سلمییر برای   و 

جدول 3: پارامتر های سلمییر برای 

جدول 4: بازتاب نور در طول موج های مختلف براگ با تعداد تناوب برای DBRهای 

 

فهرست شکل ها

شکل 1: LED  های آبی، سفید، قرمز و سبز 8

شکل 2: ساختار معمولی VCSEL ها و انعکاس در مرز بین هر یک از لایه ها 13

شکل 3: VCSEL هندسه پایین 17

شکل 4: VCSEL هندسه بالایی 18

شکل 5: VCSEL یون کاشته شده 19

شکل 6: VCSEL اکسید انتخابی 20

شکل 7: آرایه VCSEL دو بعدی 21

شکل 8: شماتیک VCSEL  و EEL 22

شکل 9: انتشار VCSEL 850 نانومتر با پرتو دایره ای قرمز و واگرایی کمتر

شکل 10: پدیده انعکاس در مرز بین دو لایه

شکل 11: چیدمان لایه های   و   و با  مرز هوا  با لایه 

شکل 12: بازتاب بر حسب طول موج با مرز هوا

شکل 13: چیدمان لایه های   و   و با  مرز هوا  با لایه   و با  مرز بستر یاقوت کبود  با لایه 

شکل 14: بازتاب بر حسب طول موج با مرز هوا و یاقوت کبود

شکل 15: چیدمان لایه های   و   و با  مرز هوا  با لایه 

شکل 16: بازتاب بر حسب طول موج با مرز هوا  و یاقوت کبود

شکل 17: چیدمان لایه های   و   و با  مرز هوا  با لایه 

شکل 18: بازتاب بر حسب طول موج با مرز هوا  و یاقوت کبود

شکل 19: ضریب شکست   و   بر حسب طول موج

شکل 20: ضریب شکست   و   بر حسب طول موج

شکل 21: ضریب شکست   بر حسب طول موج

شکل 22: ضریب شکست  آلیاژ    با 0<x<1 بر حسب طول موج

شکل : ضریب شکست  آلیاژ    با 0<x<1 بر حسب انرژی فوتون

شکل 24: ضریب شکست  آلیاژ    بر حسب انرژی فوتون

شکل 25: جذب بر حسب انرژی فوتون   شکل 30: جذب بر حسب انرژی فوتون

شکل 26: جذب بر حسب انرژی فوتون

شکل 27: ترکیبات آلومینیوم بر حسب انرژی باندگپ و طول موج متناظر

شکل 28: بازتاب بر حسب طول موج با استفاده از  DBR های 

شکل 29: بازتاب بر حسب طول موج به روی طول موج های براگ 300، 350، 400، 450 و 500 نانومتر و لایه هایی با ضریب شکست مختلف با ترکیب 91/0 و 5/0

 

 

مبانی نظری شناسایی نظام اخلاقی نخبگان علمی کشور و علل تاثیرگذار بر آن و ارائه راهکارهایی برای بهبود آن

مبانی نظری شناسایی نظام اخلاقی نخبگان علمی کشور و علل تاثیرگذار بر آن و ارائه راهکارهایی برای بهبود آن شاخص اخلاق عملی نظریه های علمی اخلاق مبانی نظری نظام اخلاقی نخبگان علمی مبانی نظری نظام ‌های اخلاقی دینی و دنیوی…

کاربردهای فناوری نانو در ماشین آلات کشاورزی

کاربردهای فناوری نانو در ماشین آلات کشاورزی فناوری نانو علوم جدید ماشین آلات کشاورزی کاربردهای فناوری نانو در ماشین آلات کشاورزی سیستم همکاری در فروش فایل همکاری در فروش فایل فروش فایل fileina فروشگاه فایل خرید مقاله و تحقیق کشاورزی…

سیستمهای تشخیص هویت با تاکید بر بیومتریک و شناسایی از طریق اثر انگشت

سیستمهای تشخیص هویت با تاکید بر بیومتریک و شناسایی از طریق اثر انگشت تشخیص هویت روش‌های تشخیص هویت روش‌های تشخیص هویت بیومتریک سیستمهای تشخیص هویت با تاکید بر بیومتریک و شناسایی از طریق اثر انگشت سیستمهای تشخیص هویت دانلود پایان…

مبانی نظری و پیشینه تحقیق توسعه منابع انسانی 87 صفحه

مبانی نظری و پیشینه تحقیق توسعه منابع انسانی 87 صفحه کلمات کلیدی : پیشینه توسعه منابع انسانی مبانی نظری توسعه منابع انسانی ادبیات نظری توسعه منابع انسانی چارچوب نظری توسعه منابع انسانی پیشینه تحقیق توسعه منابع انسانی پیشینه پژوهش توسعه…

شرط کتبی بودن در موافقت نامه داوری الکترونیکی

شرط کتبی بودن در موافقت نامه داوری الکترونیکی موانع اعمال چارچوب الکترونیکی موافقت نامه داوری الکترونیکی قراردادهای داوری الکترونیکی شرط کتبی بودن در قراردادهای داوری الکترونیکی بیان راه کارهای حقوقی برای موانع اعمال چارچوب الکترونیکی رفتن به سایت اصلی دانلود…

نقش زن در جامعه اندلس با تاکید بر شعر و ادبیات

نقش زن در جامعه اندلس با تاکید بر شعر و ادبیات زنان شاعر اندلس نقش زن در جامعه اندلس سروده های زنان شاعر اندلس بررسی حرکت و جنبش ادبی زنان اندلس جایگاه اجتماعی و فرهنگی زن در اندلس نقش زن…

بیمه و بیمه‌ی مجدد ، بیمه تجاری و بیمه تعاونی

بیمه و بیمه‌ی مجدد ، بیمه تجاری و بیمه تعاونی دانلود مقاله بیمه دانلود مقاله بیمه تجاری دانلود مقاله بیمه تعاونی دانلود مقاله بیمه‌ی مجدد بیمه و بیمه‌ی مجدد ، بیمه تجاری و بیمه تعاونی رفتن به سایت اصلی دانلود…

تأثیر مکمل یاری کلسیم بر پروفایل لیپید زنان مبتلا به اضافه وزن یاچاقی: کارازمایی بالینی تصادفی شده دو سوکور

تأثیر مکمل یاری کلسیم بر پروفایل لیپید زنان مبتلا به اضافه وزن یاچاقی: کارازمایی بالینی تصادفی شده دو سوکور چاقی اضافه وزن غدد درون‌ریز مکمل یاری کلسیم دانلود مقالات رشته علوم تغذیه تأثیر مکمل یاری کلسیم بر پروفایل لیپید زنان…

بررسی تورم در سالهای 1381 تا 1388 در اقتصاد ایران

بررسی تورم در سالهای 1381 تا 1388 در اقتصاد ایران تورم تولید نرخ ارز دستمزد نقدینگی روش ARDL شاخص قیمت کالاهای وارداتی دانلود پایان نامه رشته اقتصاد بررسی تورم در سالهای 1381 تا 1388 در اقتصاد ایران بررسی تورم در…

نمونه های اِشغال نظامی در سطح بین المللی

نمونه های اِشغال نظامی در سطح بین المللی اِشغال نظامی اِشغال نظامی در سطح بین المللی اِشغال نظامی در اسناد بین المللی نمونه اِشغال نظامی در سطح بین المللی دانلود مقاله اِشغال نظامی موارد اشغال نظامی نگاهی آماری به موارد…

بررسی عوامل کودک آزاری و پیامدها و آثار آن

بررسی عوامل کودک آزاری و پیامدها و آثار آن عوامل کودک آزاری عوامل کودک آزاری در ایران عوامل خانوادگی کودک آزاری عوامل اجتماعی کودک آزاری عوامل موثر بر کودک آزاری پیامدهای کودک آزاری کودک آزاری و پیامدهای آن پایان نامه…

مبانی نظری امکان سنجی پیاده سازی و اجرای سیستم های ERP در سازمانهای دولتی

مبانی نظری امکان سنجی پیاده سازی و اجرای سیستم های ERP در سازمانهای دولتی پیاده سازی erp در سازمان مراحل پیاده سازی erp متدولوژی های پیاده سازی erp اجرای سیستمهای ERP در سازمان پیاده سازی برنامه‌ ریزی منابع سازمانی مبانی…

بررسی موانع و علل تأخیر در رسیدگی پرونده ها ی اداره کار

بررسی موانع و علل تأخیر در رسیدگی پرونده ها ی اداره کار کارگر قانون کار امنیت شغلی هیأت حل اختلاف اداره کار و امور اجتماعی کارفرما دیوان عدالت اداری دانلود مقالات رشته حقوق دانلود مقالات حقوقی سیستم همکاری در فروش…

دیدگاه های مربوط به سلامت روان و ایمان با تاکید بر آیات قرآن

دیدگاه های مربوط به سلامت روان و ایمان با تاکید بر آیات قرآن کلمات کلیدی : تحقیق نظریه های سلامت روان دیدگاه های مربوط به سلامت روان مولفه های سلامت روان از دیدگاه های مختلف تعریف سلامت روان از دیدگاه…

بررسی جامع و کامل نظریه های جامعه شناسی اخلاق

بررسی جامع و کامل نظریه های جامعه شناسی اخلاق نظریه های اخلاق نظریه های جامعه شناسی اخلاق نظریه های علمی اخلاق تحقیق نظریه های جامعه شناسی اخلاق دانلود تحقیق نظریه های جامعه شناسی اخلاق چارچوب نظری نظریه های جامعه شناسی…

پرسشنامه بررسی تاثیر درک مسئولیت اجتماعی شرکت بر رضایت و ابقاء مشتری

پرسشنامه بررسی تاثیر درک مسئولیت اجتماعی شرکت بر رضایت و ابقاء مشتری پرسشنامه مسئولیت اجتماعی پرسشنامه رضایت مشتری پرسشنامه حفظ و بقای مشتری پرسشنامه مسئولیت اجتماعی شرکت پرسشنامه درک مسئولیت اجتماعی شرکت پرسشنامه تاثیر درک مسئولیت اجتماعی شرکت پرسشنامه تاثیر…

تاثیر تلاش در موفقیت

تاثیر تلاش در موفقیت تاثیر تلاش در موفقیت رفتن به سایت اصلی یكی از مهمترین سوالات این است كه برای موفقیت در آزمون چه عواملی موثرند ؟شاید اگر سوال را كلی تر مطرح كنیم بهتر باشد. یعنی بپرسیم كه كلا…

مبانی نظری تأثیر یادگیری سازمانی بر عملکرد شرکت های کوچک و متوسط استان اردبیل

مبانی نظری تأثیر یادگیری سازمانی بر عملکرد شرکت های کوچک و متوسط استان اردبیل یادگیری سازمانی پویایی محیطی عملکرد سازمانی مبانی نظری تأثیر یادگیری سازمانی بر عملکرد سازمانی تأثیر یادگیری سازمانی بر عملکرد شرکت های کوچک و متوسط رفتن به…

بررسی نظریه و الگوهای شادی و شادکامی

بررسی نظریه و الگوهای شادی و شادکامی کلمات کلیدی : مکاتب تبييين شادکامي ديدگاه اسلام درباره شادي عوامل شادی در احاديث و روايات تحقیق کامل در مورد شادی و شادکامی الگوي شادي از ديدگاه شلدون و ليبوميرسکي نظريه هاي مختلف…

چارچوب نظری و پیشینه پژوهش برنامه ریزی منابع سازمانی

چارچوب نظری و پیشینه پژوهش برنامه ریزی منابع سازمانی مبانی نظری برنامه ریزی منابع سازمانی پیشینه برنامه ریزی منابع سازمانی دانلود مبانی نظری برنامه ریزی منابع سازمانی پیشینه تحقیق برنامه ریزی منابع سازمانی ادبیات نظری برنامه ریزی منابع سازمانی فصل…

کلر و اهمیت آن

کلر و اهمیت آن گاز کلر پر مخاطره اثر کلر در صنایع مختلف اثر کلر روی محیط زیست مطالعه اثر کلر روی حیوانات دانلود مقاله کلر و اهمیت آن سیستم همکاری در فروش فایل همکاری در فروش فایل همکاری در…

بررسی تاثیر گردشگری مذهبی در گسترش شهری

بررسی تاثیر گردشگری مذهبی در گسترش شهری جاذبه های گردشگری مذهبی کارکرد و ساختار گردشگری مذهبی تاثیر گردشگری مذهبی در گسترش شهرنشینی تاثیر گردشگری مذهبی در گسترش گردشگری نقش گردشگری مذهبی در توسعه شهری برنامه ریزی استراتژیک توسعه گردشگری مذهبی…

پاورپوینت آشنایی با انواع پله

پاورپوینت آشنایی با انواع پله پاورپوینت آشنایی با انواع پله پاورپوینت انواع پله تحقیق انواع پله نکات طراحی پله انواع پله انواع پله از نظر فرم انواع پله از نظر پاگرد پله بتنی پله فلزی جزئیات راه پله فلزی مارپیچ…

بررسی مبانی و ادله فقهی مذاهب خمسه در مورد نماز جمعه

بررسی مبانی و ادله فقهی مذاهب خمسه در مورد نماز جمعه وجوب نماز جمعه در قرآن وجوب نماز جمعه در زمان غیبت وجوب تخییری نماز جمعه وجوب تعیینی نماز جمعه ادله وجوب نماز جمعه حکم وجوب نماز جمعه شرایط وجوب…

بررسی تاسیسات الکتریکی شرکت جابون

بررسی تاسیسات الکتریکی شرکت جابون بررسی تاسیسات الکتریکی بررسی تاسیسات الکتریکی شرکت جابون سیستم اتصال زمین طراحی سیستم برق اضطراری سیستم های اعلام و اطفای حریق شناسایی و انتخاب سیم دانلود پایان نامه الکترونیک دانلود پایان نامه رشته الکترونیک رفتن…

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *