Dinamica complexă a laserelor semiconductoare cu mediu activ gropi și puncte cuantice

Abstract

Scopul tezei constă în dezvoltarea teoriei dinamicii neliniare și complexe a laserelor semiconductoare cu mediu activ gropi și puncte cuantice prin propunerea de noi dispozitive cu secțiuni aer pentru utilizarea lor în sistemele optice de comunicare bazată pe haos. Noutatea şi originalitatea ştiinţifică a rezultatelor: pentru prima dată este prezentat o structură nouă al laserului semiconductor și s-a analizat funcționarea acestuia sub influența unui feedback optic avind origine de la mai multe cavități exterioare. S-a observat prezența unui comportament haotic în evoluția puterii emergente. De asemenea, s-a studiat funcționarea sincronă a două lasere semiconductoare cu mediu activ și puncte cuantice prin cuplarea lor unidirecțională. S-a realizat codificarea și decodificarea informației transmise prin astfel de sistem. Implementarea rezultatelor științifice: rezultatele științifice ale tezei au fost cu succes implementate în cadrul proiectului din Programul de Stat 20.80009.5007.08.

The main purpose of the thesis consists in developing the theory of nonlinear dynamics of semiconductor lasers with active medium of quantum dots; proposing new air-section devices for their use in optical chaos-based communication system; the development of new programs for performing numerical calculations in order to find parameters that correspond to the operation of lasers in a chaotic regime, the theoretical explanation of the phenomena observed in the experiments. Scientific novelty and originality of the results: for the first time, a new structure of the semiconductor laser is presented and its operation under the influence of optical feedback from several external cavities was analyzed. The presence of chaotic behavior in the evolution of emerging power was observed. The synchronous operation of two active medium semiconductor lasers and quantum dots by their unidirectional coupling was also studied. Coding and decoding of the information transmitted through such a system was achieved. Numerical modelling by simulating the nonlinear dynamical effects of self-pulsations, optical turbulence and chaos. Implementation of scientific results: the results of this thesis were successfull implemented within the State Programs 20.80009.5007.08.