论文研究-S-SEED性能仿真与分析 .pdf

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S-SEED性能仿真与分析,曹永盛,尹霄丽,对称SEED(S-SEED)是基于SEED的一种最基本的光交换器件。文章首先简单介绍了S-SEED的基本结构,并将其结构等效成简单的纯电容模型进行分��
山国武技文在线 这里≤ 在()式中由于指数项中的指数背定为正,那么该指数项必大于,这样在该式中 将()式代入可得p> ,假设器件在和时的响应度分别为 ,则P必须大于才能使器件正常工作。 段折线近似法 为了更加精确的得出器件的特性,还可以采用段折线近似法来进行计算。在此 方法中,图中的直线将被分成相等的段。图所小为三段折线小意图。其中每个电压 间隔为 图三段折线示意图 利用与节中提到的直线近似相同的推导方法。对于第一段有 和 此处需要注意的一点是,这时和的斜率不再相同,且由于+ ,那么的 增(减)量的减(增)量,即的增(减)量的增(减)量,这也就是()式中 出现异号的原因。将()式代入()式后,可得 同理可得通式为 其中 另外,在文献中已得出了六段折线法的特性表达式及段折线法 的表达通式,分别为: -+ 以及 山国武技文在线 仿真、比较与分析 两种近似法的仿真比较 根据上节中的结论,将先对直线法和折线法的特性进行仿真。对于三段折线法和六 段折线法,每个断点处的电压及响应度经过计算后,如表、衣所示。 表段折线法不同电压下的响应度 表段折线法不同电压下的响应度 设定参数 则在上述数值下得到仿真结果如图所示。 直法,折线,段线T特性L 口 图三种方法的特性曲线示意图 由上图可知,当三条曲线电压达到时,最大误差仅在左右,而且三段折线法 的特性曲线与六段折线法的特性曲线几乎在电压为时重合。事实上,当达到或更 大值时,其交换时间与直线法得出的结论误差也就在 左石,其误差率大约在左 右,因此使用直线法就可以得出较为精确的特性出线 不同输入功率及对比度下的仿真比较 由节设定的参数可知,对于同一器件,可以改变的参数只有和p,接下来将通 过改变和尸的值来比较其特性曲线。 在P时,不同值的特性曲线如图;在 时,不同p值的特性曲线如 图 山国利技记文在线 回喻入功率下的V特怔曲线 时间叫s 客不同输入功率下的特性曲线 同对比度下的VT特性田全 时|可 图不同对比度下的特性曲线 通过仿真可以看出,当和p两个参数确定一个而改变另一个时,器件的交换时间与 和p均是成反比关系,增大和P的值都可以使器件的交换性能得到提高,但这要以付 出更大的交换能量作为代价 为了更清楚地了解交换时间与输入功率和对比度之间的关系,下面将同时改变这两个参 数的值。由于器件交换时间与或ρ均是成反比关系,同时降低(增大)和ρ的值,其 交换时间必然是增大(减小)的。因此这里将通过把和p的值减小一个而增大另一个的 方法来获取最佳能量与时间的组合。为了保证和p的增减幅度尽量一致,在仿真时令 与P的乘积为一定值。设定如下参数,见表 表输入功率和对比度的不同取值 输入功率 对比度p乘积 总功率+ 山国武技记文在线 在上述参数卜,仿真结果如图。 不同输入功率知对度下的VT性曲线 Pu-50 时[s 图不同输入功率和对比度下的特性曲线 从参数的设定及仿真结果可以看出,当同时增大(减小)两个参数时,尽管其乘积一定 但由于总功率不同,表现出的交换时间也会有所不同。有趣的是,在此情况下总功率小的 组参数所表现出的父换时间反而较小,不过就是需要提供更大的对比度。因此,当与p的 乘积一定时,对比度的变化对交换时间的变化将起到更加明显的作用。在这一前提下,大幅 提高输入对比度将能在较小的输入总功率下得到更短的交换时间。这样,如要提高器件的交 换性能,改变对比度将是比改变输入功率更加绎济、可行的方法。 结束语 通过前面几节的分析,得出了利用直线法和段折线法计算出的 特性衣达式。 由仿真可以看出,应用直线法所达到的时间精度已经可以满足工程中的需要。此外,通过对 输入功率和对比度取值的改变,可以从仿真结果中看出器件的交换时间与二者的关系。经过 比较得出结论:与改变入射功率相比,改变对比度能更加有效的提高器件性能。 山国武技文在线 参考文献

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