rigid.m

S-LD动力学方程数值分析

function dy=rigid(t,y)
dy=zeros(4,1);
% MQW LD Parameters (SI)
L=1200*1e-6;          % 腔长
W=1.5*1e-6;           % 有源层宽度
d=0.028*1e-6;         % 有源层厚度
q=1.6*1e-19;          % 单位电荷
c=3*1e8;  	      % 真空中的光速
R=0.045;	      % 压缩和限制因子
ng=3.6;		      % 群速度折射率
k=0.2;	              % 光注入指数
rBQ=2.5*1e10; 	      % SCH到QW的速率
rQB=5*1e9;	      % QW到SCH的速率
am=11.5*1e2;	      % 腔内光子损耗
aint=20*1e2;          % 腔外光子损耗
g0=2700*1e2; 	      % 线性增益常数
ns=0.1*1e18*1e8;      % 饱和载流子数密度
dw=4*pi*1e9;          % M-LD和S-LD的激光中心频率的频差
nt0=2.1*1e18*1e-8;     % 透明载流子密度
Anr=2.5*1e8;          % 非辐射复合速率
B=1.0*1e-10*1e-8;     % 辐射复合因子
C=5*1e-29*1e-64;      % 俄歇复合因子
Bc=3;		      % 线宽增强因子
I=50*1e-3;	      % 驱动电流
ni=0.8;		      % 量子效率
Es=1.4015*1e11;	      % 饱和光场
Em=0.2529*Es;         % 注入光振幅
V=L*W*d;              % 激光腔体积
vg=c/ng;	      % 激光腔内光子的群速度
r=vg*(am+aint);       % 光子损耗速率
tL=2*ng*L/c;          % 光在激光腔长L内的往返时间
Ns=ns*V;              % 光子饱和时的载流子数
Nt0=nt0*V;            % 有源势阱层激光为取得透明所需要的载流子值
Vp=V/R;   	      % 激光模式体积
G=(R*g0*vg/(1+y(1)^2/Es^2))*log((y(4)+Ns)/(Nt0+Ns));      % 非线性模式增益
re=Anr+B*(y(4)/V)+C*(y(4)/V)^2; 			  % 有源势阱层载流子非线性损耗速率
% S-LD动力学方程组
dy(1)=(G-r)*y(1)/2+k*Em*cos(y(2))/tL;
dy(2)=-dw+Bc*(G-r)/2+k*Em*sin(-y(2))/(tL*y(1));
dy(3)=ni*I/q-rBQ*y(3)+rQB*y(4);
dy(4)=rBQ*y(3)-(re+rQB)*y(4)-G*Vp*y(1)^2;