1550nm Dalgaboyundaki Düz ve Konik Sırt Dalga Kılavuzlu Kuantum Kuyu Yarıiletken Lazerlerin Karşılaştırılması ve Modellenmesi

Abstract

Bu tezde kuantum kuyu (Quantum Well-QW) düz ve konik sırt dalga kılavuzlu yarıiletken lazerlerin modellemeleri ve karşılaştırmalı sonuçları üzerine çalışılmıştır. Haberleşme sistemlerinin daha hızlı, daha güvenilir olması ve veri iletimindeki zayıflamaların azaltılmasında başarılı olmasından dolayı optik haberleşme sistemlerinin kullanımı artmıştır. Böylece hem verimli ve düşük maliyetli olmaları hem de yüksek performansları, güvenilirliği ve kompakt olmalarından dolayı yarıiletken lazerler optik haberleşme sistemlerinde geniş kullanım alanı bulmaktadır. Bu çalışmada optik haberleşmede zayıflamanın en az olduğu 1550 nm dalgaboyunda yarıiletken lazerlerin güç çıkış karakteristikleri ve veriminin iyileştirilmesi üzerine yapıl an dalga kılavuzu modelleri incelenmiştir. Bu sebepten İki farklı tasarım olan düz ve konik sırt dalga kılavuzları karşılaştırılmıştır. Bu amaçla MATLAB yazılımı kullanılarak düz ve konik dalga kılavuzlu yarıiletken lazerlerin karakterizasyonu, sürekli durum karakteristikleri ve boylamsal mod spektrumları, dalga kılavuzu temelli yarıiletken lazer simülasyonları ile elde edilmiştir.

In this thesis, the modeling and comparative results of quantum well straigth and tapered ridge waveguide semiconductor lasers have been studied. The use of optical communication systems has increased because communication systems are faster, more reliable and more successful to reduce the attenuation of data transmission. Thus, semiconductor lasers have found wide application in optical communication systems due to their compatness, high performance, reliability, power efficiency and low cost they have higher power and low cost and high performance and compactness. In this study, power output characteristics of semiconductor lasers at 1550 nm, in which attenuation is the lowest value of 0,1-0,2 dB/km, and modeling of waveguides have been investigated. Therefore, two different designs, straigth and tapered ridge waveguides, have been compared. Consequently, the characterization of the straigth and tapered waveguide semiconductor lasers, continuous wave (CW) characteristics and longitudinal mode spectra have been obtained by waveguide based semiconductor laser simulations using MATLAB.