​​​​​​​Chyeguide

Contents                                                                                            

1. Quantum Well Design                                                                                                                      4
1.1 Gain Peak Wavelength                                                                                                               4
1.2 Quantized Energy Levels                                                                                                           7
1.3 Analytical Expressions for Confined Energy Levels                                                            11
1.4 Optical Gain                                                                                                                              12
 1.5 Spontaneous Emission                                                                                                            18
1.6 Differential Gain and Linewidth Enhancement Factor                                                       20
1.7 Calculation Examples                                                                                                              22
2. Strained Quantum Well Model                                                                                                     37
 2.1 Effects of Strain on QW Performance                                                                                   37
 2.2 Bandgap Energy                                                                                                                       39
2.3Effective Mass                                                                                                                           41
2.4 Parameters for Ternary and Quaternary Material Systems                                              41
 3.  InGaAsP Quantum Well Examples                                                                                               45
 3.1 Applications to 1.55 μm Band                                                                                                45
3.2 Applications to 1.3 μm Band                                                                                                  55
4.  AlGaInAs Quantum Well Examples                                                                                              64
4.1 QW Parameters                                                                                                                         64
4.2 Gain, Spontaneous Emission, Differential Gain, and Differential Refractive Index        65
4.3 Transition Wavelength of First Energy Levels                                                                       68
Appendix A                                                                                                                                            74

Appendix B                                                                                                                                            74

   Appendix C                                                                                                                                            76

References                                                                                                                                            77

Matlab Programs                                                                                                                                   80 

Example 1:  InGaAsP material systems                                                                                           80

Example 2: AlGaInAs material systems                                                                                          89 


Total 95 pages, 48 figures, 25 tables, Matlab programs ~700 lines                                              

QW Design


Engineering Notes: Quantum Well Design and Simulation Programs