JCMSuite應(yīng)用-高功率半導(dǎo)體激光器

DyUS^iz~o   在本教程項(xiàng)目中，我們研究了加熱對(duì)實(shí)際二極管激光器模式輪廓的影響，即熱透鏡。溫度的變化會(huì)引起材料折射率的變化。這當(dāng)然會(huì)影響波導(dǎo)模式的形狀和傳播常數(shù)。通常加熱會(huì)增加折射率，從而導(dǎo)致模式的橫向壓縮. =tGRy@QV'\   8\+DSA   下圖是我們分析的超大型光波導(dǎo)激光器的截面： {r#uD5NJ/   JOwu_%   BxaGBK<k   /^WOrMR   二極管激光器由一個(gè)pn-結(jié)組成。用于激光模式的橫向波導(dǎo)是由蝕刻在結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)溝槽形成的。橫截面是由布局文件中的一些平行四邊形設(shè)置的. oE,TA2   tF.N   熱傳導(dǎo)項(xiàng)目 {f;DhB-jj   RW<4",   為了研究溫度對(duì)傳播模式的影響，我們首先必須確定設(shè)備內(nèi)的溫度分布。 相應(yīng)的項(xiàng)目文件位于單獨(dú)的子文件夾“heat”中。 溫度分布的長度尺度當(dāng)然比光學(xué)分布圖大得多。 此外，還必須考慮設(shè)備，散熱器等的整體安裝。 因此，我們?cè)黾恿擞糜跍囟饶�擬的布局尺寸: UMK9[Iy$<M   Bc'Mj=>;   xZVZYvC,t   熱問題和傳播模式問題的布局在基本文件夾中只在計(jì)算域的大小上不同，它裁剪所有其他定義的平行四邊形。此外，在熱布局中，我們有一個(gè)額外的平行四邊形，用來定義溝槽之間熱源的位置 i*T -9IP   ^-"tK:{   在源文件中定義了以下熱源:為DomainId=1000的平行四邊形分配一個(gè)空間均勻的熱源，并為邊界指定溫度源. NIp]n[=.q   ^,`]Q)P^   熱模擬的邊界條件為: ^E".`~R   )&%Y{a#   固定的邊界條件對(duì)給定的溫度設(shè)置了溫度分布并模擬了散熱器。輻射邊界條件是熱模擬的開邊界條件，并模擬了到無限環(huán)境熱輻射。在源文件中定義了邊界的相應(yīng)溫度。 E,Xl8rC   在給定熱源下所得到的溫度分布如下所示: ('o}EoXS   w U" w   XQ8q)B=   對(duì)于熱模擬，自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化也是可用的，自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化可以清晰地細(xì)化溫度場(chǎng)解顯示出最顯著特征的網(wǎng)格. n"@){:{4?   Ny2bMj.o   7vc4 JO]   熱效應(yīng)與光學(xué)模擬的耦合 ~Q}!4LH   g@Rs.Zq   溫度升高對(duì)光學(xué)模擬的物理影響是通過折射率的變化來模擬的。JCMsuite提供了對(duì)材料文件中定義的介電常數(shù)的熱光學(xué)校正，計(jì)算出的基本模態(tài)如下所示: CV2#G