雷射二極體設計與實務
Design and practice of laser diodes
| 節 | 週五 |
|---|---|
7 15:30–16:20 | 雷射二極體設計與實務 EO105 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
本課程主要介紹半導體雷射的進階原理以及利用RSoft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。 This course introduces the advanced principles of semiconductor lasers and demonstrates how to design edge-emitting lasers (EELs) and vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) using RSoft’s LaserMOD software. The goal is to help students gain a concrete understanding of some of the more abstract concepts in quantum electronics—such as the light emission and optical gain in multiple quantum wells, the effects of diode and optical waveguide structures on the characteristics of edge-emitting lasers, the influence of distributed Bragg reflectors and oxide apertures on VCSEL performance, and the interplay among electrical, optical, and thermal effects in optoelectronic devices. Through practical simulation and design exercises, students are expected to develop both an interest in quantum optoelectronic devices and the fundamental skills required for their design.
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
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。
- 1. Development of semiconductor lasers
- 2. Optical gain and amplification in semiconductors
- 3. Semiconductor laser operation
- 上機練習
- 4. Laser rate equations and dynamics
- 5. Laser structure and optical mode
- 6. VCSEL technology
- 上機練習
| 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 |
[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
- 地點
- TKP 316R
- 時間
- Friday PM1:30-2:30 by appointment
- 聯絡方式
- By email: timtclu@nycu.edu.tw