Passively Mode-Locked Semiconductor Lasers: Dynamics and Stochastic Properties in the Presence of Optical Feedback

این پایان نامه دینامیک لیزرهای نیمه هادی قفل دار غیرفعال را با تمرکز بر تأثیر بازخورد نوری بر ویژگی های نویز بررسی می کند. نتایج ارائه شده در اینجا برای بهبود عملکرد لیزرهای نیمه هادی قفل دار غیرفعال مهم هستند و در عین حال برای درک سیستم های تاخیر به طور کلی مرتبط هستند. نتایج نیمه تحلیلی توسعه‌یافته برای طیف گسترده‌ای از سیستم‌های نوسانی با بازخورد تاخیر زمانی قابل استفاده است و این تز را برای جوامع علمی مختلف مرتبط می‌سازد. لیزرهای قفل دار غیرفعال می توانند قطارهای پالسی تولید کنند و در زمینه های ساعت نوری، میکروسکوپ و ارتباطات داده های نوری و غیره کاربرد داشته باشند. با استفاده از یک سیستم معادلات دیفرانسیل تاخیر برای مدل سازی این دستگاه ها، ترکیبی از روش های عددی و نیمه تحلیلی توسعه یافته و برای توصیف این سیستم استفاده می شود.

This thesis investigates the dynamics of passively mode-locked semiconductor lasers, with a focus on the influence of optical feedback on the noise characteristics. The results presented here are important for improving the performance of passively mode-locked semiconductor lasers and, at the same time, are relevant for understanding delay-systems in general. The semi-analytic results developed are applicable to a broad range of oscillatory systems with time-delayed feedback, making the thesis of relevance to various scientific communities. Passively mode-locked lasers can produce pulse trains and have applications in the contexts of optical clocking, microscopy and optical data communication, among others. Using a system of delay differential equations to model these devices, a combination of numerical and semi-analytic methods is developed and used to characterize this system.