به گزارش روز سه شنبه ايرنا از سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، از اين مدل مي‌توان در شبيه‌سازي منابع نوري نقطه کوانتومي مورد استفاده در لينک‌هاي مخابرات نوري با استفاده از فناوري نانو بهره برد. 
ليزرهاي نيمه‌هادي با ناحيه فعال نقطه کوانتومي نسبت به انواع بالک و چاه کوانتومي، داراي جريان آستانه پايين، عدم وابستگي به درجه حرارت و پهناي باند زياد هستند، از اين رو استفاده از ليزرهاي نقطه کوانتومي به عنوان منابع نوري بهينه شده با کمک فناوري نانو حياتي به ‌نظر مي‌رسد. 
مهندس "محمدحسن ياوري" محقق اين پژوهش، گفت: هر چند از کاربري نقاط کوانتومي در ادوات اپتوالکترونيکي بيش از يک دهه نمي‌گذرد، ولي تحقيقات در اين زمينه چنان جدي بوده که اکنون در مرحله تجاري شدن ادوات اپتوالکترونيکي مبتني بر نقاط کوانتومي هستيم. 
وي افزود: به‌ طور مثال در حال حاضر ليزر نيمه‌هادي نقطه کوانتومي با عملکرد مستقل از درجه حرارت و مدولاسيون مستقيم، بدون نياز به خنک‌کننده ساخته شده است. 
ياوري، هدف اصلي اين تحقيق را ارايه مدلي سريع و کارآمد براي مدل‌سازي و تحليل عملکرد و مشخصه‌هاي ليزرهاي نيمه‌هادي نقطه کوانتومي عنوان کرد و افزود: روش‌هاي مختلفي براي تحليل، طراحي و بهينه‌سازي ليزرهاي نقطه کوانتومي مطرح شده است. 
وي اظهار داشت راهکارهاي ارايه شده مبتني بر روش‌هاي عددي بوده و از نظر محاسباتي حجيم است، به‌ طوري ‌که در طراحي سيستم‌ها و شبکه‌هاي نوري با تعداد زيادي قطعات اپتوالکترونيکي، قابل استفاده نيست. 
اين پژوهشگر تاکيد کرد: در اين تحقيق، مدلي مداري براي شبيه‌ سازي مشخصات ليزر نيمه‌ هادي نقطه کوانتومي مطرح شده، به ‌طوري که اين مدل، سازگار با نرم‌افزارهاي معمول آناليز مدارهاي الکترونيکي نظير Hspice است. 
ياوري در توضيح روش اين کار گفت: با توجه به اين که يکي از موثرترين روش‌ها در توصيف عملکرد ليزرهاي نقطه کوانتومي، استفاده از معادلات نرخ توصيف‌کننده رفتار ديناميکي فوتون و حامل است، در مدل ارايه شده از معادلات نرخ استفاده شده است، به طوري که ابتدا با انجام تغيير متغيرهاي لازم، معادلات نرخ به يک سري روابط مداري تبديل شد. 
وي اضافه کرد: سپس معادلات بدست آمده، طبق تئوري مدارهاي الکتريکي به مدارهاي معادل، تبديل و مقادير عددي عناصر مدار -با توجه به نتايج عملي ارايه شده بوسيله سازندگان قطعه- استخراج شد. 
ياوري گفت: در نهايت مدل مداري به ‌کمک نرم‌افزارهاي شبيه‌ساز مدار، نظير Hspice، براي تحليل مشخصات ليزر نقطه کوانتمي بکار گرفته شد و نتايج بدست آمده با نتايج عملي مقايسه و اشکالات مدل رفع شد. 
جزييات اين پژوهش که بخشي از رساله دکتراي محمدحسن ياوري و با راهنمايي دکتر وحيد احمدي در آزمايشگاه شبيه‌سازي قطعات و سيستم‌هاي الکترونيک نوري دانشکده برق و کامپيوتر دانشگاه تربيت مدرس انجام شده، در مجله IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics (جلد 15، صفحات 779-774، سال 2009) منتشر شده است.

نظر ها

جستجو