南邮《光电综合设计》报告3.doc

课程设计报告 严丹 A3. 1．课题要求： 一个1.55,的半导体激光器，在温度300K时其阈值电流密度是350A/㎝,n=2.2×10㎝,τ=2.3ns,有源区的宽度是10nm。 ⑴ 若激光器的起始电流密度是0，请用Matlab编程画出延迟时间t随最终电流密度J的变化曲线，J的范围是从1.2倍J到3.5倍J。 ⑵若激光器的起始电流密度是0.5倍J，同样画出延迟时间t随最终电流密度J的变化曲线，J的范围是从1.2倍J到3.5倍J。 设计要求： ⑴ 具有输入输出界面； ⑵ 调整输入数据，得出相应结果，并进行分析。 参考：《光电子器件》第十一章。 2．课题分析及设计思路： 本题涉及到光电子知识，半导体激光器的延迟时间和材料的结构，性质以及驱动电流都有关系，忽略非辐射复合，得到时延公式为： 其中： ， 本题的任务就是画出在不同值下 随J变化的函数曲线. 3．模型创建与编程： 时的代码： r=2.3; Jth=350; J0=0; J=1.2*Jth:2.5*Jth; td=r.*log((J-J0)./(J-Jth)); axes(handles.axes1); cla; plot(J,td,b),grid,xlabel(J/A/cm2),ylabel(td/ns),title(J0=0),axis([400 900 0 4.5]); 时： r=2.3; Jth=350; J0=0.5*Jth; J=1.2*Jth:2.5*Jth; td=r.*log((J-J0)./(J-Jth)); axes(handles.axes1); cla; plot(J,td,r),grid,xlabel(J/A/cm2),ylabel(td/ns),title(J0=0.5Jth),axis([400 900 0 4.5]); 4．仿真调试与结果分析： 显然，随着初始电流的增大，时延减小。 A4. 1． 课题要求： 实验测得半导体发光二极管结偏电压与注入电流的一组数据为： Vj(v) 1.00 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 Ij(A) 0.000 0.049 0.073 0.110 0.169 0.265 Vj(v) 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 Ij(A) 0.422 0.684 1.126 1.875 3.157 5.360 试根据该组数据，建立适当的数学模型，可根据结电压计算相应注入电流，并画出发光二极管的电流——电压特性曲线。 设计要求：（1）具有输入输出界面；调节输入值，得到不同结果。 （2）画出曲线，并分析电流——电压特性。 参考：《光电子器件与OEIC模拟》第二章、第三章 2．课题分析及设计思路： 调用interp1函数实现连续的一维线性插值，绘出图像。难点在于插值方法的选择。 3．模型创建与编程： 代码： global volt; global Vj; global Ij; result=interp1(Vj,Ij,volt,spline); set(handles.edit2,String,num2str(result)); 4．仿真调试与结果分析： 该拟和图验证了二极管典型的伏安特性，正向偏压时只有超过某一数值时才有明显的电流，该电压称为导通电压，反映在具体数据可以看做为2V，超过2V后，电流随电压迅速增长。在图形显示区域内，呈现出类似指数变化规律；在图形末段已显示出近似线形的变化规律。 B4. 椭圆偏振光的计算机模拟 1．课题要求： 公式： 设计任务：作出对应不同值的椭圆偏振图。 设计要求：1.有输入输出界面； 2.可根据输入的不同参数值，查看结果。 参考：《物理光学与应用光学》西安电子出版社P24 2．课题分析及设计思路： 由于题中给出的椭圆方程为隐函数，实现困难。于是考虑化为参数方程，并设，有。 3．模型创建与编程： 绘图部分的核心代码： global angel; angel=str2double(get(hObject,String)); set(handles.slider1,Value,angel); angel=angel*pi; t=0:0.01:2*pi; x=sin(t); y=cos(t+angel); axes(handles.axes1); cla; plot(x,y),axis(equal),grid;,xlabel(Ex),ylabel(Ey) 4．仿真调试与结果分析： 实用滑块控制相位，界面上还设置了动画