반도체 광증폭기내의 Highly Nondegenerate Four-Wave Mixing에 의한 파장변환의 해석

Analysis of wavelength conversion by highly nondegenerate four-wave mixing in a semiconductor optical amplifier

  • 우상규 (성균관대학교 전기·전자 및 컴퓨터 공학부) ;
  • 이연호 (성균관대학교 전기·전자 및 컴퓨터 공학부)
  • 발행 : 1999.08.01

초록

본 논문에서는 반도체 광증폭기내에서 four-wave mixing을 발생시키는 spectral hole burning을 더욱 정확하게 해석하기 위하여 밀도행렬을 기존의 방법에 비하여 정확하게 푸는 방법에 대하여 설명하고 이러한 밀도행렬에 대한 수치해석을 실시하여 그 해를 구한다. 이렇게 구한 결과를 통해 반도체 광증폭기내에서의 four-wave mixing에 의한 파장변환을 설명하는 결합 파동 방정식을 유도하고 이것의 해를 구하여 반도체 광증촉기에서의 파장변환이 어떻게 발생하는 지를 설명하고 3차 섭동을 이용하여 계산된 기존의 결과와 비교한다.

The density matrix is solved more rigorously, compared with the third-order pertubation method used in the conventional theory, for a semiconductor laser amplifier. Then the coupled wave equations are derived to explain the wavelength conversion due to the spectral hole burning in the semiconductor optical amplifier. It is shown that our results can explain the effect of saturation of the population density on the electric polarization, which affects the four-wave mixing and wavelength conversion, better than the conventional theroy where the third-order pertubation is used.

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