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第一章 绪论1

1.1半导体激光器材料体系和结构类型1

半导体激光器的材料体系1

半导体激光器结构类型2

1.2半导体激光器模拟技术的进展7

1.3半导体量子阱激光器模拟的复杂性10

参考文献11

第二章 半导体激光器物理模型（I）13

2.1电学方程13

泊松方程14

电子和空穴连续性方程16

边界条件19

2.2光学方程24

波动方程24

光子速率方程26

边界条件28

2.3热传导方程28

热传导方程基本形式29

热源31

边界条件36

2.4其它与模拟相关的内容37

几种非平衡载流子复合模型37

载流子迁移率41

半导体激光器的光束发散角42

半导体激光器的效率43

参考文献44

第三章 半导体激光器物理模型（Ⅱ）47

3.1半导体激光器纵向模式47

FP-LD纵向模式47

DFB-LD纵向模式48

DBR-LD纵向模式60

3.2薛定谔方程在模拟中的引入65

一般讨论66

薛定谔方程完全解68

在一维和二维模拟中的引入68

薛定谔方程完全解在准三维模拟中的引入71

参考文献72

第四章 能带结构计算73

4.1能带结构的计算方法74

4.2几种常用哈密顿矩阵形式78

3 x 3 Luttinger-Kohn哈密顿矩阵形式78

4 x 4 Luttinger-Kohn哈密顿矩阵形式81

6 x 6 Luttinger-Kohn哈密顿矩阵形式83

8 x 8 Luttinger-Kohn哈密顿矩阵形式86

4.3包络函数近似与变分法88

4.4带边不连续性计算方法93

Model-Solid模型95

Harrison模型95

4.5与能带计算相关的一些参数98

态密度与准费米能级98

线性增益系数100

微分增益与线宽增强因子105

参考文献107

第五章 数值求解技术111

5.1数值计算方法111

有限差分方法111

迭代法115

QR方法求矩阵的全部特征值118

5.2物理方程的有限差分离散119

电学方程的离散120

光学方程的离散128

热学方程的离散130

5.3薛定谔方程的求解134

方程离散形式134

薛定谔方程的具体引入135

5.4方程自洽求解方法138

参考文献139

第六章 软件实现技术140

6.1器件结构编辑方法140

6.2核心计算模块程序设计146

能带结构分析模块设计146

横向分析模块设计151

纵向分析模块设计157

准三维分析模块设计160

6.3模拟实例162

InI-x-rGayAlxAs应变量子阱激光器有源区设计162

量子阱PS-DFB激光器分析172

InGaAs／InGaAsP量子阱激光器模拟175

参考文献178

符号179

统一符号约定179

常用符号1

专用符号184

名词缩写185