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    [技術(shù)]JCMSuite應(yīng)用-高功率半導(dǎo)體激光器 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2021-08-05
    在本教程項(xiàng)目中，我們研究了加熱對實(shí)際二極管激光器模式輪廓的影響，即熱透鏡。溫度的變化會引起材料折射率的變化。這當(dāng)然會影響波導(dǎo)模式的形狀和傳播常數(shù)。通常加熱會增加折射率，從而導(dǎo)致模式的橫向壓縮. (`? y2n)~W  
     ]7;\E\o  
    下圖是我們分析的超大型光波導(dǎo)激光器的截面： b T 2a40ul  
    vD 5vbl  
     %pXAeeSY`;  
    TYI7<-Mp:[  
    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. C> [ Uvc  
     K}=|.sE9  
    熱傳導(dǎo)項(xiàng)目 ^<LY4^  
     ID.n1i3  
    為了研究溫度對傳播模式的影響，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，我們增加了用于溫度模擬的布局尺寸: rQ=,y>-*  
    c1%H4j4/  
     0\2\*I}?  
    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 : Sq?a0!S  
    gKOOHUCb  
    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. - Ij&  
     Z3!f^vAi&  
    熱模擬的邊界條件為: kD bhu^~B  
     tgjr&G}a@0  
    固定的邊界條件對給定的溫度設(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。 :SxW.?[%u  
    在給定熱源下所得到的溫度分布如下所示: [!%![E  
    \^#~@9  
    erVO|<%=R  
    對于熱模擬，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)化溫度場解顯示出最顯著特征的網(wǎng)格. UX]L;kI  
    3pmWDG6L  
     w,R[C\#J  
    熱效應(yīng)與光學(xué)模擬的耦合 kh%{C] ".1  
    YDGS}~m~Q  
    溫度升高對光學(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: D~o$GW%  
    Jk0r&t7  
     g@\fZTO  
    項(xiàng)目定義使用了基本傳播模式示例中的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置. ,RN:^5 p  
    ZylJp8U  
    熱透鏡 4e;QiTj  
     R0oKbs{  
    為了量化熱透鏡的效果，我們在參考子文件夾中定義了一個(gè)參考項(xiàng)目。與溫度依賴模式項(xiàng)目的唯一區(qū)別是源文件定義: ;W>Y:NCrp  
     r!,}Z=cGe  
    在整個(gè)計(jì)算域上設(shè)定一個(gè)恒溫溫度= 293。為了比較模式的寬度，我們在一個(gè)后處理中輸出了計(jì)算的本征模在活動區(qū)的切片上。 W d0NT@  
     c*UvYzDZL  
    為了在Matlab®或Octave中可視化，我們提供了一個(gè)小腳本plot_slice.m可以用來繪制模態(tài)的輸出截面: m!