Роботу присвячено проблемі моделювання лазерів із вертикальним резонатором з метою оптимизації методів розрахунку характеристик. Розраховано характеристики лазерів з імплантованим шаром на основі AlGaAs/GaAs за допомогою методу хвильового ширення та системи швидкісних рівнянь. Одержано модуляційні характеристики, проведено аналіз залежності довжини хвилі випромінювання від температурного коефіцієнта підсилювання, досліджено вплив температури на ширину полоси модуляції.

Розглянуто та проаналізовано засоби обчислення потужності чотирихвильового змішування, що має місце у волоконно-оптичних лініях передачі. За допомогою наведених співвідношень обчислено потужність чотирихвильового змішування на стадії проектування.

Розглянуто проблему числового дослідження напівпровідникових лазерів поверхневого випромінювання (VCSEL) на основі структури InGaAs/GaAs з оксидним вікном і аналіз динамічної моделі з урахуванням ефектів просторового випалювання дірок. Запропоновано модель на основі методу хвильового розповсюдження, яка дозволила отримати розв'язок для оптичного поля в резонаторі та ближчій зоні, вирахувати оптичну потужність і динамічний відгук лазера на імпульсну модуляцію. За допомогою розробленої моделі досліджено вплив інжекційного току, апертури оксидного вікна і температури на полі поперечної моди VCSEL.

Рассмотрена проблема численного исследования полупроводниковых лазеров поверхностного излучения (VCSEL) на основе структуры InGaAs/GaAs с оксидным окном и анализ динамической модели с учетом эффектов пространственного выжигания дыр. Предложена модель на основе метода волнового распространения, которая позволила получить решение для оптического поля в резонаторе и ближней зоне, вычислить оптическую мощность и динамический отклик лазера на импульсную модуляцию. С помощью разработанной модели исследовано влияние инжекционного тока, апертуры оксидного окна и температуры на поле поперечной моды VCSEL.

The given work is devoted to a problem of numerical simulation and analysis of the InGaAs/GaAs vertical cavity surface emitting lasers (VCSEL's) to improve its high-speed models. In this work the analysis of the VCSEL using the mathematical model, based on the beam propagation method are considered. This model gives an exact solution for the optical fields in the resonator, enables one to calculate the output power of main and second order mode suppression, taking into account the spatial hole burning effects. Using such model the influences of injected current, aperture of the oxide window, temperature effects on the transverse mode in VCSEL's it's dynamic response was described.

Розглянуто сучасне становище та тенденції розвитку телекомунікаційних систем та їх нового напрямку на основі фотоніки. Проаналізовано технічні можливості систем і проблем, пов'язаних зi створенням їх ключових компонентів - високошвидкісних квантоворозмірних лазерів. Висвітлено деякі проблеми теоретичного аналізу й адекватної оцінки максимальної полоси модуляції.

Рассмотрены современные тенденции развития телекоммуникационных систем и их нового направления на базе фотоники. Проведен анализ технических возможностей систем и проблем, связанных с созданием их ключевых элементов - высокоскоростных квантоворазмерных лазеров. Освещены некоторые проблемы теоретического анализа и адекватной оценки предельной полосы модуляции.

The modern tendencies of telecommunication systems development of and their new direction on the basis of photonics are considered. The analysis of technological capabilities of these systems and problems connected with creation of their key elements - high-speed quantum well lasers is carried out. Some problems of the theoretical analysis and adequate evaluation of the limiting modulation bandwidth are considered.

Подано програмний пакет для моделювання напівпровідникових лазерних структур, призначених для використання в оптоволоконних системах зв'язку. Розроблений пакет дозволяє проводити моделювання та дослідження динамічних і статичних характеристик багатосекційних лазерів і лазерiв із вертикальним резонатором. Використані моделі побудовано на базі систем диференціальних рівнянь та використанні методу хвильового розповсюдження.

Представлен программный пакет для моделирования полупроводниковых лазерных структур, предназначенных для использования в оптоволоконных линиях связи. Созданный пакет позволяет моделировать и исследовать динамические и статические характеристики многосекционных лазеров и лазеров с вертикальным резонатором. Использованные модели построены на базе систем дифференциальных уравнений и применении метода волнового распространения.

The software tool for semiconductor laser structures modeling, used in telecommunication system is described. Developed project is created for modeling and research of dynamical and steady state characteristics MQW laser structures and VCSEL's. The models based on rate equation systems and finite-element beam propagation method.

Подано чисельну модель одно- і багатошарових квантоворозмірних лазерів, в якій враховано вплив ефектів безвипромінювальної рекомбінації. Модель включено до програмного пакета для моделювання динамічних характеристик напівпровідникових лазерних діодів для волоконно-оптичних систем зв'язку.

Освещены теоретические основы физики полупроводниковых излучателей на гетероструктурах, которые являются базовыми элементами современных волоконно-оптических систем связи, рассмотрены их рабочие характеристики, определяющие эффективность и скорость передачи информации. Приведены информационные характеристики волоконных световодов, а также примеры расчета полупроводниковых структур. Описана модель оптического резонатора и лазерные диоды. Рассмотрена динамика полупроводниковых лазеров.

Исследованы зависимости коэффициентов оже-рекомбинации от температуры, ширины квантовой ямы и молярных долей материалов квантоворазмерной гетероструктуры. Показано, что наличие упругого напряжения положительно влияет на характеристики исследуемой структуры, ослабляя ее температурную зависимость и уменьшая процессы безызлучательной рекомбинации.

Наведено результати розробки пакету програм LaserCAD III для моделювання напівпровідникових лазерів з квантоворозмірними активними шарами. Описано структуру пакету й основні математичні моделі. Висвітлено результати моделювання спектра посилення та модуляційних характеристик.

Исследована двухсторонняя 1-D микрополосковая струкутра с фотонной запрещенной зоной. Структура представляет собой микрополосковую линию с периодически изменяющейся шириной центрального проводника, в нижней пластине которой вытравлен одномерный периодический ряд круглых отверстий. Представлены спектральные характеристики предложенных микрополосковых фильтров.