Введение к работе
Актуальность темы
Іланарньїе лазеры с брэгговскими резонаторами цилиндрически-имметричной структуры являются эффективными источниками коге->ентного оптического излучения и могут находить применение в системах этической связи, устройствах интегральной оптики, устройствах оптически обработки информации. Из-за сложности трехмерной геометрической труктуры строгий теоретический анализ таких лазеров затруднен, поэто-іу на первый план выходят приближенные методы анализа, базирующиеся ta физических особенностях решаемой задачи. Чтобы ответить на вопрос при каких условиях и на каких частотах возникает генерация в лазерах-келательно получить несложное, легко анализируемое характеристическое сравнение для пороговых значений коэффициента усиления активной среды і частот генерации. В большинстве работ, посвященных исследованию таких лазеров, получены характеристические уравнения, в которых не see параметры мод резонатора входят в явном виде, что затрудняет их зешение и анализ результатов. Кроме того, в литературе отсутствует жолько-нибудь систематизированный сравнительный анализ пороговых сарактеристик лазеров с распределенной обратной связью (РОС-лазеров) і лазеров с распределенными брэгговскими отражателями (РБО-лазеров). Эсобенности щілиндрической структуры лазера должны сказываться на" эффективности взаимодействия активной среды с модой генерации, поэтому зажную практическую задачу представляет вычисление коэффициента :понтанной эмиссии, во' многом определяющего развитие процесса генерации на начальном этапе. Исследование указаных проблем составляет предмет диссертации.
Цель работы
-
Теоретическое описание электромагнитного поля в резонаторе планарного цилиндрически-симметричного РОС-лазера. Вывод характерне тического уравнения для определения пороговых условий генерации, і анализ зависимости этих условий от параметров РОС-структуры.
-
Описание электромагнитного поля в резонаторе планарноп цилиндрически-симметричного РБО-лазера. Определение порого вых характеристик и их сравнительный (по отношению к РОС -лазеру) анализ.
-
Вычисление коэффициента спонтанного излучения для планарныэ цилиндрически-симметричных лазеров и компьютерное моделиро вание процесса развития генерации с учетом зависимости этоп коэффициента от размеров резонатора.
Научная новизна
В диссертационной работе
-методом малого параметра решена электродинамическая задача дл:
планарного цилиндрически-симметричного РОС-лазера. Получено просто
характеристическое уравнение в замкнутой форме для определения порого
вых значений коэффициента усиления и частоты генерации;
- проведен сравнительный, анализ пороговых характеристик планарны:
РОС- и РБО-лазеров с резонатором цилиндрической структуры;
-вычислен коэффициент спонтанного излучения для планарны:
цилиндрически- симметричных лазеров и с помощью компьютерног
моделирования продемонстрирована зависимость динамики начального этапа генерации от размеров резонатора. Научная и практическая значимость
Полученные в работе теоретические результаты могут быть использованы при решении задач проектирования: и практического применения планарных полупроводниковых лазеров с резонаторами цилиндрической структуры, а гакже при исследовании таких лазеров в режиме импульсной модуляции. Апробация
Результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры радиофизики РУДН; на ХХХИ(1996г.), ХХХШ(1997г.), XXXIV(1998r.), XXXV(1999r.) научных конференциях по проблемам физики, химии, математики, информатики и методики преподавания РУДН; на VII(1996r.), VHI(1997r.), VIX(l998r.) и Х(1999г.) международных конференциях "Лазеры в науке, технике, медицине"; на Научной сессии МИФИ-2000. Публикации
Основные результаты диссертации опубликованы в материалах 8 научных конференций.
Структура и объем работы
