半导体激光器速率方程理论 上PDF电子书下载

第1章 异质结构的能带图及其电流机制 1

引论 1

1.1 突变异质结的耗尽区近似理论 10

1.1.1 基本模型和规律 10

1.1.2 费米能级 19

1.1.3 异型异质结准费米能级随空间位置的变化和电流密度 30

1.1.4 能带边的弯曲和能带图的绘制 38

1.2 缓变和突变同型异质结 59

1.2.1 缓变同型异质结的理论 60

1.2.2 泊松方程的数值解法——弛豫法 67

1.2.3 突变同型双异质结的精确计算 78

1.2.4 关于欧哈姆-米纳斯理论的讨论 80

1.3 突变同型异质结的库莫理论 92

1.3.1 n-N同型异质结 92

1.3.2 对有电流情况的推广 102

1.4 同型异质结电流 114

1.4.1 热电子发射模型 117

1.4.2 热发射理论推广到半导体情况 128

1.4.3 扩散-漂移理论对同型异质结的推广 133

1.4.4 数值结果和讨论 140

第2章 速率方程组的建立及其静态行为 148

2.1 微观唯象理论的基本方程 148

2.1.1 载流子的连续方程和双极性扩散方程 148

2.1.2 电子和光子的耦合速率方程组 152

2.1.3 光限制因子的全量子理论 159

2.2 单模半导体激光器的静态行为和阈值条件 172

2.2.1 归一化表述 173

2.2.2 阈值行为和阈值电流密度的定义 177

2.3 半导体激光器在光模注入下的静态行为 201

2.3.1 光模注入的作用——有电流注入和光模注入的速率方程组 201

2.3.2 半导体激光器在电流和单模光子流注入下的静态行为 205

2.3.3 数值结果和讨论 213

2.4 半导体激光器的多模行为 231

2.4.1 从光波在光腔中传播谐振过程到半导体激光器的激射条件 232

2.4.2 多模行为的速率方程理论 235

2.4.3 总模描述——总模增益与总模速率方程组 258

2.4.4 单模化速率方程组 266

2.4.5 阈值的技术定义和自发发射因子的测定 268

第3章 半导体激光器的动力学行为 283

概述 283

3.1 结型器件延迟过程的理论 287

3.1.1 注入延迟 288

3.1.2 半导体激光器的激射延迟 303

3.1.3 数字（脉码）信号及其图形效应 311

3.2 单模半导体激光器的激光过冲及其抑制 331

3.2.1 激光过冲方程的建立 331

3.2.2 激光过冲方程的解析解 333

3.2.3 激光过冲的抑制 336

3.2.4 单模半导体激光器光模阶跃注入的瞬态过程 339

3.3 张弛振荡过程 339

3.3.1 定性理论 339

3.3.2 多模半导体激光器的瞬态过程 346

3.4 多模半导体激光器中光注入的锁模作用 349

3.4.1 注入光锁模现象及其过程的基本方程 352

3.4.2 增益谱的作用及其模型的改进 361

3.4.3 分模自发发射因子的波谱模型 376

3.4.4 超速超短相位锁模激光脉冲 379