۱۴۱۸۵پ
per
سالیتون های کاواک با پارامترهای مدوله شده
QC
/سحر احمدی پناه
: پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی
، ۱۳۹۳
، راشدی
چاپی
دکتری
فوتونیک گرایش :مخابرات
۱۳۹۰/۰۶/۲۹
تبریز
سالیتون های کاواک ( ( CS قله های جداگانه و جایگزی ده ی شدت نور هستند که در زمینه ی همگن تابش ظاهر می گرد ند .در واقع سالیتون کاواک را می توان یک لکه ی روشن یا تاریک نوری در نظر گرفت که بین یک یا چند سطح بازتابنده و در صفحه ی عمود بر راستای انتشار میدان الکتریک ی در داخل کاواک به تله افتاده و با گذشت زمان تغییری در وضعیت آن رخ نمی دهد .سالیتون های کاواک می توان ند به طور مستقل در محل دلخواه به صورت روشن یا خاموش سو ئ ی چ شوند و کنتر ل مکان و حرکت آنها با اعمال پالس های لیزری امکان پذیر است این موضوع سالیتون های کاواک را به عنوان بیت های بالقوه، برای دستیابی به آرایه های پویا با قابلیت پیکر بندی مجدد یا واحدهای پرداز ش تمام نوری مورد توجه ساخته است .اعمال چنین تغییراتی به این دلیل ممکن است که سالیتون ه ای کاواک از یکدیگر و از مرزها مستقل هستند .این ویژگی مستقل بودن سالیتون های کاواک از یکد یگر، اساس کار حافظه های نوری با آرایه ای از سالیتون های فضایی است که به طور جداگانه قابل آدرس دهی می باشند .آزمایش های تجربی متعددی در کاواک های ماکروسکوپی و در سیستم های دارای فیدبک نوری به دنبال کارهای تئوری در زمینه سالیتون های کاواک انجام گرفته است، اما برای ا جرای عملی و کاربردی بهتر است که سالیتون های کاواک در ساختارهای نیمه هادی تولید شوند، که پاسخ دهی سریع داشته و کوچکتر شدن اندازه ی ابزارهای اپتوالکترونیکی را امکان پذیر می کنند د ر این پ روژه، معادله ی مربوط به قطبش اتمی به معادلات دینامیک میدان و حاملین در لیزر گسی ل کننده از سطح عمودی کاواک ( ( VCSEL اضافه میگردد و وابستگی قطبش اتمی به چگالی حاملین و میدان ال کتریکی مورد بررسی قرار میگیرد . در ادامه , مدولاسیون میدان نگهدارنده در میکرو - مشددهای نیم رسانا که بالای آستانه لیزرزایی قرار دارند , با در نظر گرفتن بهره غیرخطی مور د مطالعه قرار میگیرد . در لیزرها پس از فرآیند روشن شدن، ب ه دلیل تغییرات انرژی وابسته به زمان، بین میدان لیزری و جمعیت حاملین نوساناتی انجام می گیرد که آن را نوسانات واهلشی می نامند .با محاسبه فرکا نس این نوسانات در سیستم ی با بهره غیرخطی , در شرایطی که بین فرکانس نوسانات واهلش ی و فرکانس مدولاسیون میدان نگهدارنده تشدید بوجود می آید , می توان رفتار سیستم و تأثیر آ ن بر مشخصات سالیتون ها را مورد مطالعه قرار داد .در ادامه روش های مختلف مدولاسیون میدان و نقش پارا مترهای آن از جمله دامنه و فاز مورد بحث قرار میگیرد . همچنین برای دو سیستم ی که بالای آستانه لیزری قرار دارند ,رو ش های مدولاسیون جدیدی معرفی می گردد که راهکار های بسیار جالبی برای سوئیچ زنی سالیتون ها ارائه میدهد
In optics, localized structures with a single intensity peak have been called cavity solitons (CSs). Cavity solitons are self - localized states of light appearing in the transverse plane of a cavity as bright spots sitting on a dark background. CS arises usually under the condition of coexistence of a homogeneous and a patterned stationary state. Localized structures are thus somehow intermediate, controllable states between the homogeneous state and the fully developed pattern.The potential of CSs for applications to parallel information processing was then recognized and demonstrated and analyzed in the context of a model suited for semiconductor systems. CS can be excited and erased by a local perturb ation at any transverse location ofa nonlinear, broad - area cavity and can be manipulated in phase or intensity gradients, where they can be moved or controlled.The main advantages of semiconductor systems over other optical systems, where CS were predict ed and observed lie in the fast timescales and small spatial scales associated with CS formation in semiconductor materials. As we know the rate equation model adopted to describe the formation of patterns and CS in the VCSEL driven below threshold is no l onger adequate for VCSEL above threshold. In principle for such lasers the band structure of the active material imposses to adopt microscopic Maxwell- Bloch equations, which makes the analysis of pattern formation unrealistic. In this case we add the equat ion for the macroscopic polarization to the dynamical equations of field and carriers, furthurmore we will focus on holding beam modulation in this thesis and by calculating relaxation oscillation (RO) frequency for VCSELs with linaer and nonlinear gain ab ove threshold, investigate the resonance conditions and systems behavior under resonance. After that by considering filed modulation parameters such as amplitude and phase we will find optimum condition for modulation. In this way we will be able to recomm end new methods for switching of CSs in each VCSEl
QC
احمدی پناه، سخر
خردمند، رضا، استاد راهنما
پراتی، پراتی، استاد راهنما
محمود اقدمی، کیوان، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
