کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10155673 1666358 2019 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Markov model of quantum fluctuations at the transition to lasing of semiconductor nanolasers
ترجمه فارسی عنوان
مدل مارکف از نوسانات کوانتومی در انتقال به نانوالزورهای نیمه هادی
ترجمه چکیده
یک مدل مارکف نانوالزور نیمه هادی برای توصیف دقیق اثرات نوسانات کوانتومی در پویایی لیزر، به ویژه با توجه به گذار به لزوم است. انتظار میرود نانوالزورها فقط تعداد کمی از تابشگران را داشته باشند که باندهای نیمه هادی آنها با استفاده از حالت واقعی انرژی حامل شبیه سازی شده است. این مدل به تعاملات حامل-حامل در حوضه هدایت و ولنتاین توجه می کند، اما نتیجه یک زنجیره بزرگ مارکوف است که اغلب برای تقلید مستقیم مونت کارلو تقاضا می کند. ما در اینجا تکنیک را برای تقسیم کل زنجیره به دو زیرچین معرفی می کنیم، یکی به مراحل حرارتی درون گروه ها و دیگری به رویدادهای فوتونیک لیزر مورد علاقه اشاره دارد. این مدل برای تجزیه و تحلیل انتقال لیزر استفاده می شود و همزمانی یک رژیم پالسی ایجاد شده توسط ماهیت کوانتومی فوتون را با تولد رژیم منسوخ شناخته شده روشن می کند. این نتیجه گیری با توجه به زمان ردیابی محاسبه شده است. ما نشان می دهیم که در مقیاس فوق العاده ای از نانوالزورها، ما قادر به تعریف دقیق آستانه نیستیم.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی مواد مواد الکترونیکی، نوری و مغناطیسی
چکیده انگلیسی
A Markov model of semiconductor nanolaser is constructed in order to describe finely the effects of quantum fluctuations in the dynamics of the laser, in particular by considering the transition to lasing. Nanolasers are expected to contain only a small number of emitters, whose semiconductor bands are simulated using true carrier energy states. The model takes into account carrier-carrier interactions in the conduction and valence bands, but the result is a huge Markov chain that is often too demanding for direct Monte-Carlo simulation. We introduce here a technique to split the whole chain into two subchains, one referring to thermalization events within the bands and the other to laser photonic events of interest. The model is applied to the analysis of laser transition and enlightens the coexistence of a pulse regime triggered by the quantum nature of the photon with the birth of the known coherent cw regime. This conclusion is highlighted by calculated time traces. We show that on the ultrasmall scale of nanolasers, we are unable to define perfectly the threshold.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures - Volume 105, January 2019, Pages 97-104
نویسندگان
, , , ,