雷射二極體設計與實務
Design and practice of laser diodes
學期
111-2
學分
3
學分
當期課號
535421
永久課號
EEEO30131
開課單位
光電工程學系
授課教師
盧廷昌
校區
光復
類別
選修
上課時間表
| 節 | 週五 |
|---|---|
7 15:30–16:20 | 雷射二極體設計與實務 CY203 3 節連堂 |
8 16:30–17:20 | |
9 17:30–18:20 |
* 根據陽明交大上課時間表所列
概述
本課程主要介紹半導體雷射的進階原理以及利用Synopsys的LaserMOD來設計邊射型雷射(EEL)與面射型雷射(VCSEL),目的是藉由LaserMOD這套軟體來讓同學們對量子電子學中較為抽象的結構與原理: 如多重量子井中的發光行為與光學增益、邊射型雷射的二極體結構與光波導結構對雷射特性的影響、distributed Bragg reflector與氧化孔徑對VCSEL特性的影響,以及光電元件中的電、光、熱之間的交互作用能有一個具體的認識,藉以激發學生對量子光電元件的興趣以及具備初步的設計能力。
先修科目
最好具備材料光學與半導體物理基礎,並具備Python Jupyter Notebook基礎使用能力
評分方式
作業(必須用Jupyter Notebook撰寫繳交)佔30% 上機模擬作業佔10% 小考與出席佔10% 期中考: 25% 期末結合論文與模擬的報告佔25% 作業與上機模擬作業交期為assign兩個星期後的課堂前線上繳交,該堂課完後才交者,開始視為遲交一天,遲交一天扣該次作業成績10分,遲至第五天後即不再接受作業繳交,而該次作業為零分。 作業會公佈在交大線上學習網頁e-Campus3.0上。
課程大綱
- 2. Optical gain and amplification in semiconductors
- 3. Semiconductor laser operation
- 上機練習
- 5. Laser rate equations and dynamics
- 6. Laser structure and optical mode
- 7. VCSEL technology
- 上機練習
- 1. Development of semiconductor lasers
週次計畫
| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | 課程內容介紹、Python與LaserMOD軟體安裝與介面介紹 Development of semiconductor lasers |
| 第 2 週 | Development of semiconductor lasers |
| 第 3 週 | Optical gain and amplification in semiconductors |
| 第 4 週 | Optical gain and amplification in semiconductors |
| 第 5 週 | Semiconductor laser operation |
| 第 6 週 | Semiconductor laser operation |
| 第 7 週 | Laser structure and optical mode |
| 第 8 週 | 上機練習 EEL (I): 建立邊射型雷射的模型與設計量子井主動層 |
| 第 9 週 | 上機練習 EEL (II): 設計邊射型雷射的波導結構與模擬電、光與熱效應 Laser rate equations and dynamics |
| 第 10 週 | Laser rate equations and dynamics |
| 第 11 週 | Midterm |
| 第 12 週 | VCSEL technology |
| 第 13 週 | Semiconductor laser fabrication, testing and reliability |
| 第 14 週 | 上機練習 VCSEL (I): 建立面射型雷射的模型與設計DBR |
| 第 15 週 | 上機練習 VCSEL (II): 模擬面射型雷射的電、光與熱效應 |
| 第 16 週 | 期末結合論文與模擬的報告 |
| 第 17 週 | |
| 第 18 週 |
教科書
[1] 盧廷昌、王興宗,”半導體雷射導論”,五南出版社,2008/9,ISBN: 978-957-11-5299-8 [2] 盧廷昌、王興宗,”半導體雷射技術”,五南出版社,2010/9,ISBN: 978-957-11-6066-5 [3] 盧廷昌、尤信介,”VCSEL技術原理與應用”,五南出版社,2019/9,ISBN: 978-957-763-570-9
Office Hours
- 地點
- TKP 316R
- 時間
- Friday PM1:30-2:30 by appointment
- 聯絡方式
- By email: timtclu@nycu.edu.tw