Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 51: Nichtlineare Dynamik III

DY 51.3: Vortrag

Freitag, 15. März 2002, 10:45–11:00, H3

Raumzeitliche Dynamik von modulierten Mehrstreifen-Halbleiterlasern — •Edeltraud Gehrig und Ortwin Hess — Theoretische Quantenelektronik, Institut für Technische Physik, DLR, D-70569 Stuttgart

Physikalische Eigenschaften von Mehrstreifen-Halbleiterlasern werden wesentlich durch das dynamische Wechselspiel von propagierenden Lichtfeldern mit dem nichtlinearen aktiven Medium geprägt. Die für Halbleiterlaser typische Koexistenz mehrerer longitudinaler Moden, die über die Kopplung von räumlichen mit zeitlichen Freiheitsgraden miteinander wechselwirken, führt hierbei zu komplexer raumzeitlicher Strukturbildung. Eine effektive räumlich aufgelöste Multimoden Maxwell-Bloch Theorie bestehend aus gekoppelten Multimoden-Wellengleichungen und Zwei-Niveau Bloch-Gleichungen für die Beschreibung dieser raumzeitlichen Dynamik wird vorgestellt und auf verschiedene Mehrstreifenlaser angewendet. Die Multimoden-Wellengleichungen erlauben hierbei die explizite Berücksichtigung verschiedener longitudinaler Moden, die räumlich und zeitlich über Beugung, Propagation und Ladungsträgerdiffusion sowie über die dynamische Wechselwirkung mit dem aktiven Lasermedium gekoppelt sind. Numerische Simulationen veranschaulichen die Abhängigkeit raumzeitlicher Komplexität vom Pumpstrom und der lateralen Kopplung zwischen den Streifen. Dabei wird insbesondere der Einfluß modulierter Strominjektion auf die räumlichen und spektralen Emissionseigenschaften analysiert.