Semiconductor lasers: Stability, instability and chaos

این نسخه سوم "لیزرهای نیمه هادی، پایداری، ناپایداری و آشوب" به طور قابل توجهی تمدید شد. در ویرایش قبلی، دینامیک و ویژگی های آشوب در لیزرهای نیمه هادی پس از معرفی نظریه اساسی آشوب لیزر و دینامیک آشوب ناشی از بازخورد خود نوری و تزریق نوری مورد بحث قرار گرفت. لیزرهای نیمه هادی با ساختارهای دستگاه جدید، مانند لیزرهای ساطع کننده سطح عمودی حفره و لیزرهای نیمه هادی پهن، دستگاه های جالبی از دیدگاه دینامیک آشوب هستند زیرا اساساً دینامیک آشفته را حتی در نوسانات آزاد خود در بر می گیرند. این موضوعات نیز با توجه به پیشرفت‌های جدید در نسخه فعلی بررسی می‌شوند. همچنین کنترل چنین ناپایداری ها و کنترل هرج و مرج از مسائل حیاتی برای برنامه ها هستند. یکی دیگر از موضوعات جالب و مهم آشوب لیزر نیمه هادی در این ویرایش سوم، همگام سازی آشوب بین دو لیزر و کاربرد ارتباطات ایمن نوری است. یکی از موضوعات جدید در این نسخه، تولید سریع اعداد فیزیکی با استفاده از لیزرهای نیمه هادی آشفته برای ارتباط امن و توسعه تراشه های آشوب و کاربرد آنها است. به عنوان دیگر موضوعات مهم جدید، پیشرفت اخیر ساختارهای لیزر نیمه هادی جدید ارائه شده است، مانند لیزرهای نیمه هادی کوانتومی، لیزرهای نیمه هادی آبشاری کوانتومی، لیزرهای ساطع کننده سطح حفره عمودی و تولید اعداد تصادفی فیزیکی با کاربرد در توزیع کلید کوانتومی. پایداری، ناپایداری و کنترل لیزرهای نیمه هادی نقطه کوانتومی و لیزرهای آبشاری کوانتومی موضوعات مهمی در این زمینه هستند.

This third edition of “Semiconductor Lasers, Stability, Instability and Chaos” was significantly extended. In the previous edition, the dynamics and characteristics of chaos in semiconductor lasers after the introduction of the fundamental theory of laser chaos and chaotic dynamics induced by self-optical feedback and optical injection was discussed. Semiconductor lasers with new device structures, such as vertical-cavity surface-emitting lasers and broad-area semiconductor lasers, are interesting devices from the viewpoint of chaotic dynamics since they essentially involve chaotic dynamics even in their free-running oscillations. These topics are also treated with respect to the new developments in the current edition. Also the control of such instabilities and chaos control are critical issues for applications. Another interesting and important issue of semiconductor laser chaos in this third edition is chaos synchronization between two lasers and the application to optical secure communication. One of the new topics in this edition is fast physical number generation using chaotic semiconductor lasers for secure communication and development of chaos chips and their application. As other new important topics, the recent advance of new semiconductor laser structures is presented, such as quantum-dot semiconductor lasers, quantum-cascade semiconductor lasers, vertical-cavity surface-emitting lasers and physical random number generation with application to quantum key distribution. Stabilities, instabilities, and control of quantum-dot semiconductor lasers and quantum-cascade lasers are important topics in this field.