Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Интеллектуальные информационные системы» Санкт-Петербург

Вид материала

Методические указания

Содержание Одномерный линейный случай Лабораторная работа № 5 Порядок выполнения работы Порядок оформления отчета Тестирование полупроводниковых лазерных диодов на основе инструментария универсальных систем matlab Тестовые данные Таблица 2Оптическая мощность различных структур лазерного диода

Подобный материал:

• А. М. Иванов Научно-информационный материал «Методические материалы к практическим, 91.96kb.
• Методические указания по проведению лабораторных работ с использованием, 439.55kb.
• Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине "Организация предпринимательской, 669.56kb.
• Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов, обучающихся, 99.32kb.
• Методические указания к выполнению контрольных заданий и лабораторных работ по дисциплине, 1683.02kb.
• Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «вычислительная техника, 640.55kb.
• Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине информатика для, 1065.17kb.
• Методические указания к выполнению лабораторных и курсовых работ иркутск 2007, 728.75kb.
• Методические указания к проведению лабораторных работ. Специальность 23. 01. 02 «Автоматизированные, 1178.37kb.
• Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине "Финансовый менеджмент", 603.59kb.

Ниже представлены частные случаи процедуры формирования индекса с использованием компонент сингулярного разложения матрицы М.

3. Одномерный линейный случай

Для этого случая обучающая система уравнений (2) имеет следующий вид:

. (15)

При векторно-матричном представлении этой системы матрица M=M₁, где матрица M₁ размерности (m×2) и вектор коэффициентов C₁ размерности (2×1) имеют следующий вид:

(16)

4. Лабораторная работа № 5

Цель работы: создание программного модуля для формирования индексов риска на основе инструментария универсальной системы MATLAB.
















Рисунок 20




Рисунок 21

1. Порядок выполнения работы

2. Порядок оформления отчета

1. Контрольные вопросы

1. 
   
2. 
   
3. 
   
4. 
   
5. 
   
6. 
   
7. 
   
8. 
   
9. 
   
10. 
    

6. ТЕСТИРОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЛАЗЕРНЫХ ДИОДОВ НА ОСНОВЕ ИНСТРУМЕНТАРИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ СИСТЕМ MATLAB

1. Описание задачи

Полупроводниковые лазерные диоды способны генерировать большую мощность оптических импульсов в пикосекундах, требуемых в различных приложениях, таких как высокое разрешение лазерных измерителей время пролета дистанции, лазерной томографии и т.д. Ниже рассматривается лазерный диод GaAs/AlGaAs с модуляцией усиления, с двойной гетероструктурой и одной возможной преградой (помехой), объединенной с активной областью. Показано, что оптическая энергия в этой преграде может быть значительно увеличена. Также было принято предположение, что присутствие нескольких потенциальных барьеров могло бы увеличить дополнительную излучаемую оптическую энергию. Вычислительная имитация для структуры с тремя барьерами показывает, что оптические ответы структуры строго зависят от параметров всех барьеров, и эта зависимость является гораздо меньше, чем для структуры с одним или двумя барьерами.

Для создания лазерного диода, сначала необходимо удостовериться, что выбранная структура является оптимальной. Очевидно, что создание и тестирование различных структур является дорогостоящим процессом, который также отнимает много времени. С одной стороны, традиционные методы симуляции лазерной динамики (например, вычислительная физика) являются такими же дорогостоящими и время поглощающими, в результате чего также невозможно протестировать достаточное количество исходных данных. Для того, чтобы синтезировать структуру лазерного диода, который обеспечил бы максимальную мощность оптической энергии, необходимы новые нестандартные вычислительные подходы.

2. Тестовые данные

Тестовые данные для структуры лазерного диода с тремя барьерами приведены в таблице 5. Эти данные были получены с использованием методов вычислительной физики. Следует отметить, что для такой структуры лазерного диода до сих пор не существует экспериментальных результатов. Однако вычислительные результаты для более простой структуры, которая имеет только один внутренний барьер, хорошо согласуются с экспериментальными структурами.

Как утверждалось выше, оптическая энергия зависит от свойств внутренних барьеров лазерного диода. Входными данными являются значения этих барьеров и процентное отношение алюминия в тернарном решении AlGaAs, которые определяют возмещение энергии этих барьеров. Поэтому, индикаторы определены следующим образом:

• x1 и x5 являются процентным отношением алюминия в генераторах электронов и отверстий соответственно;
  
• x2, x3 и x4 являются процентным отношением алюминия в 1-ом, 2-ом и 3-ем внутренних барьерах соответственно.
  

Число класса (индекса) соответствует выходной оптической мощности в отклике к наносекундному текущему импульсу с амплитудой в 3.2 А, а именно:

• класс 1: 0-2 Вт;
  
• класс 2: 2-3 Вт;
  
• класс 3: 3-4 Вт;
  
• класс 4: 4-5 Вт;
  
• класс 5: 5-6 Вт;
  
• класс 6: 6-7 Вт;
  
• класс 7; более, чем 7 Вт.
  

В таблице 5 представлены первые 15 структур, которые были использованы как обучающие образы (выделены жирным).


Таблица 2Оптическая мощность различных структур лазерного диода

						Класс (оптическая мощность)
1	40	40	30	30	40	1
2	40	20	40	30	40	1
3	40	30	55	40	40	1
4	30	40	40	30	55	1
5	40	30	40	30	40	2
6	40	40	40	30	55	3
7	40	40	30	40	40	3
8	40	20	30	40	40	4
9	40	30	40	55	40	4
10	40	30	40	40	40	4
11	55	40	40	30	30	4
12	30	40	40	30	30	5
13	40	40	40	30	40	6
14	55	40	40	30	55	6
15	40	40	40	30	30	7
16	30	40	40	30	40	?
17	40	40	40	20	40	?
18	40	40	40	40	40	?
19	40	20	40	40	40	?