c
Tr o ng điểu kiện hoat đ ộ n g d ừ n g , đật V = — hệ p h ư ơn g trình trở thành:
<■■11 B 0N ; + a \ N \ vn - ~ ~ - 0 e V I : £ B V N ; + a, À , vn - - 0 e l (Tịơị/V, + r , ơ ; A\ ) v - ỵ - o (8) (9) (1 0)
X e m I, là t ha m số, từ hệ p h ư ơn g trình (8) -(10) ta được 4 p h ư ơn g trình k h a dĩ dế tìm h à m n i ( / , ) , t r ong đ ó chỉ có m ộ t p hư ơn g trình có thế có hai n g h i ệ m dươ n g , phán hiệt:
( ẳ \
+ B n ] - C t ĩ ' + E -ỊT ị + D - y o ( I I )
A
8 ^ ’ = s ự a ^ v / .
r,(g,v)2 r 2(«2v)2l r, g2vV77 p r,a,v
” [ 2 5 0 + J ~ J Ẹ ^ V • y Ị T Ẹ ỹ
T h e o c á c s ố liệu thực n g h i ệ m vể laser I n G a A s P của Juni chi Ki n o s h it a [7| c h ú n g tôi chon các giá trị sau: r , = 0,5, r 2= 0,2, V = 84. 10 i:c m \ 5 0= 10 '°, ơ, = 4 . 1 0 ' 6, e - 1,6. l O ^ ’C,
n t„ =3,4; / j = 2 . 1 0 5A, C 0 = 3 . 1 0 locm/ s, a = 0,3; « 1 = 100 c m ' 1, b = 0,7; a , (,= 1 0 0 c m 1 , c = 17, a = 1 , 4 c m '. Sau khi tiến h àn h k h ả o sát đi ều kiện xuất hiện hiệu ứng lưỡng ổn đ ị nh q u a n g học b ằ n g p h ư ơn g p há p s ố , ta thấy d ò n g phun ờ n gă n k h u y ế c h đại / , phái n ằ m trong k h o ả n g gi á trị sau:
0 , 0 0 0 8 4 A < I, < 0 , 0 01 1 8 A (12)
R õ ràng là khi thay đổi giá trị các t ha m s ố n h ư r , , r 2 . ỉ2, thì đi ều kiện (12) c ũ ng nh ư đ ộ r ộng O B sẽ thay đổi. C hí nh trên c ơ sớ này, c h ú n g ta có thế t ìm hiếu được ánh hườ n g c ủ a cá c t h am số trên lên hiệu ứng O B xuất hiện trong hoạt đ ộ n g d ừ n g c ú a laser D F B 2 ngãn.
4 .Ảnh hưởng cúa các tham sô I2, r 2, r „ ị lên độ rộng OB
Kết q u ả k há o sát b ằ n g sô ánh hưở n g c ủ a các t ha m s ố lên hi ệu ứng O B được trình bày trong các hình 2, 3, 4, 5 ch o thấy:
a. Khi tăng d ò n g phun / 2và hệ s ố P e t e r m a n n r : c ú a ngăn hấ p thu thì đò r òng O B tăng (hình 2, 3). Đ i ều nà y chứng tỏ r 2 có vai trò tương tự và tỉ lệ t u yế n tính với d ò n g phun
/ 2 t rong ngăn h ấ p thụ. v ề ý n ghĩ a vật lý, hệ s ố r : phản á nh k h ả n ăn g tạo phán tứ tái ở các ngãn và c ó trị s ố tuỳ t huộc vào vật chất c hứ a t rong đó.
1 1 1 I 1
- - ."Svr ■X • 6 ^4- :
0 2;
Hình 2 Hình 3
Hì nh 2: Đ ư ờ n g c o n g l ưỡng ổn đị nh với các giá trị k h ác n ha u c ù a d ò n g p h un L .
Hì nh 3: Đ ư ờ n g c o n g l ưỡng ổ n định khi các giá trị c u a hệ số P e t e n n a n n r , thay đổi.
b. N g ư ợ c lại, khi t ăng hệ số P e t e n n a n n r , ơ ngăn k h u y ế c h đai, đ ộ r ộng O B g i a m (hì nh 4). Đ i ể u nà y c h o t hây vai trò của r , ngược với r ; , nói c á c h k h á c t ổng hai hệ sỏ r , + r ; phái là m ộ t l ượng b ả o toàn. Với mô t loại laser D F B 2 n g ăn nhất đị nh, sự t áng r , sẽ t ư ơn g ứn« với sự g i á m r;và sẽ l àm c h o đ ộ r ộng O B giảm.
c. Vai trò c ù a các hệ số r , v à r , cò n liên q u a n đế n sự biến đổi hệ s ố k h u y ế c h đ ạ i r| 0 các n g ă n t rong h oạ t đ ộ n g c ủ a l aser DFB. Khi c h o r , = r , = 1. c h ú n g tối k h ó n e tìm t hấy sự xuất hi ện hi ệu ứ ng OB. N h ư vậy đế có hiệu ứng, các hệ s ố k h u y ế c h đai r| ơ c á c n gă n phai bị
biến đổi khi c ó m ặ t bức xạ. Q u á trình t ương tác giữa các p h ầ n tử tải và p ho to n bức xạ tại các n g ã n di ễn b iế n n h ư t h ế nào là đ iề u cần tiếp tục t ìm hiểu.
d. Đ ê đ ả m b ả o tốc đ ộ biến thiên m ậ t độ p h ẩ n tử tải ờ n gă n hấ p t hụ là k h ô n g đổi thì sự t ăng h ệ s ố b ã o h o à ệ sẽ k é o t heo sự tãng d ò n g p h u n I-, và d o đ ó tất y ế u d ẫ n đ ế n sự tăng c ủ a đ ộ r ộng OB.
Hình 4 Hình 5
Hì nh 4: Khi hộ sô P e t er ma n n Tj t hay đổi ảnh hưởng lên đườ n g c o n g lưỡng ổn đ ịnh OB. Hình 5: Đ ư ờ n g c o n g lưỡng ổn định với các giá trị k hác nhau c ủ a ậ .
5. Kết luận (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tr o n g bài b á o nà y c h ú n g tồi đ ã tiến hành nghi ên cứu lý thuyết đ ộ n g hoc t rong DFB laser và tìm t hấy sự x uấ t hi ện hi ệu ứng l ưỡng ốn đ ịnh O B trong hoạt đ ộ n g d ừ n g c ủ a laser này t ương tự n h ư đã được tìm thấy ở các d i od e laser 2 n gă n [6], c ũ n g n h ư ở c á c l aser ch ứa vật liệu hấ p thụ bã o h o à LSA. N g ă n t hứ hai c ủ a laser D F B giữ vai trò n h ư n g ã n hấ p thụ bã o hoà, hi ệu ứng O B sẽ xuất hiện t rong m ộ t k h o án g giá trị nhất định c ủ a d ò n g phun ngăn k h u y ế c h đại và có đặc trưng phụ thuộc vào các t ha m số cấu tạo củ a laser.
Trên c ơ sở k h ả o sát ản h h ư ởn g củ a các tham số cấu tạo lên hiệu ứng OB, c h ú n g tôi bước đầ u đã hiếu được vai trò và ý nghĩ a vật lý c ủ a các hệ số P et er ma nn hay các hệ s ố dọ c m à các tác gi ả trước đâ y đ ã đưa vào p hương trình chí đế n h ă m thu được các kết q u à p h ù hợp với thực ng hi ệm . C h ứn g tòi hi vọng các kết q u à thu được trong bài b á o này sẽ được tiếp tục m ớ r ộ n g s ang cá c t rường hơp k há c trong hoat đ ộ n g củ a các laser DFB.
Tài liệu t ham khảo
1. M . M o h r l e et al. I E E E P hot on. Tec hnol . Lett Vol 4, 9 76 ( 1992)
2 . U. Ba nde lo, H.J W i i n s c h e a nd H. We n ze l I E E E P h o to n. T e c hnol . Lett V o l . 5 176 ( 1993) 3. U. Fe i st e et al in E C O C 94 Conf. Proc. 1994. Vol. 2, pp643.
4. D . D m a rc e n a c , J . E . C a r r o l l El ec tr on Lett.Vol. 3 0 , 1 1 3 7 , ( 1 9 9 4)
5. B.Sartorius et a l . I E E E J.Select Topics Q u a n t u m Electr on. Vol 1, N°2, 5 3 5 ( 1995) 6. Hitoshi K a w a g u c h i El ec tr on Lett. Vol. 131, 8 9 0 ( 1995)