Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"MARCIN KOBA"

Teoria wielomodowej pracy lasera z ośrodkiem aktywnym w postaci kryształu fotonicznego o sieci kwadratowej

Czytaj za darmo! »

Pionierskie prace Eli Yablonovitcha [1,2] oraz Sajeev Johna [3] zapoczątkowały dynamiczny rozwój badań zarówno eksperymentalnych, jak i teoretycznych nad kryształami fotonicznymi. Ich potencjalne zastosowanie obejmuje zarówno struktury pasywne, jak i aktywne. W szczególności w strukturach laserowych kryształy fotoniczne znajdują zastosowanie jako zwierciadła [7,8], tworzą falowodowe obszary [...]

Progowy model pracy lasera z ośrodkiem aktywnym w postaci 2D kryształu fotonicznego


  Prace Eli Yablonovitcha [1], [2] oraz Sajeev Johna [3] zapoczątkowały intensywny rozwój badań nad kryształami fotonicznymi. Potencjalne zastosowania tych struktur obejmują zarówno przyrządy pasywne jak i aktywne. W strukturach laserowych kryształy fotoniczne znajdują zastosowanie jako zwierciadła [4, 5], tworzą falowodowe obszary aktywne [6-9], sprzężone wnęki falowodowe [10, 11], mikrownęki fotoniczne [12-18] i w końcu sam kryształ fotoniczny może tworzyć obszar aktywny [19-21]. Literatura opisująca akcję laserową uzyskiwaną w strukturze kryształu fotonicznego jest dość szeroka i poświęcona między innymi modelom estymacji parametrów wyjściowych [22-24] oraz modelom generacji promieniowania wewnątrz struktury [25-29]. Ogólny model generacji przedstawiony w [26] oparty jest na teorii półklasycznej i obowiązuje dla ośrodków aktywnych w postaci jedno-, dwu- i trzywymiarowego kryształu fotonicznego, przez co jego stopień skomplikowania sprawia, że jest niewygodny w procesie projektowania rzeczywistych struktur. W celu lepszego zrozumienia i łatwiejszego projektowania laserowych struktur fotonicznych opracowywane są metody przybliżone. Do tej grupy zalicza się np. teorię modów sprzężonych [27-29]. Rys. 2. Wykresy dyspersyjne dla kryształu fotonicznego o sieci trójkątnej z powiększeniem okolicy punktu Γ z odpowiadającymi mu modami, dla polaryzacji a) TM; b) TE Fig. 2. Triangular lattice photonic crystal dispersion characteristics for a) TM and b) TE polarization. The inset shows the vicinity of Γ point W niniejszym artykule przedstawiono oryginalny opis generacji promieniowania w laserze posiadającym ośrodek aktywny w postaci dwuwymiarowego kryształu fotonicznego. Opis ten oparty jest na teorii modów sprzężonych i uzupełnia prace [27-29] o rozważania w szerszym zakresie zmienności współczynników sprzężenia oraz o analizę progową dla sieci o symetrii trójkątnej. W artykule wyznaczono zależności wiążące progowe rozkłady pol[...]

Nieliniowy model pracy lasera z ośrodkiem aktywnym w postaci dwuwymiarowego kryształu fotonicznego


  W niniejszym artykule przedstawiono opis pracy ponad progiem generacji lasera posiadającego ośrodek aktywny w postaci dwuwymiarowego kryształu fotonicznego. Model ten jest oparty na teorii modów sprzężonych i bilansie energetycznym. Pokazane równania wiążą wzmocnienie progowe z parametrami struktury laserowej. Na ich podstawie wyznaczono ponadprogowe charakterystyki struktury laserowej w funkcji współczynnika sprzężenia i współczynnika wypełnienia dla różnych poziomów mocy wyjściowej. Wyprowadzone zależności odnoszą się do struktur o symetrii kwadratowej i trójkątnej, w których rozważono fale elektromagnetyczne o polaryzacji TM i TE. Uzyskane charakterystyki pracy struktury laserowej pozwalają na wskazanie optymalnych wartości parametrów struktury, zapewniających maksymalną sprawność energetyczną. Model analityczny ponadprogowej akcji laserowej W artykule rozpatruje się układ lasera z ośrodkiem aktywnym tworzonym przez kryształ fotoniczny o sieci kwadratowej lub trójkątnej - rysunek 1. Struktura taka jest ograniczona w płaszczyźnie zmian współczynnika załamania (x - y), natomiast jest nieograniczona w kierunku prostopadłym do tych zmian (z). Przyjmuje się również, że układ generuje dzięki rozmieszczonym jednorodnie w całej objętości lasera atomom dwupoziomowym o jednorodnie poszerzonej linii widmowej. Do analizy pracy ponad progiem generacji w tak zdefiniowanej strukturze wykorzystano zasadę zachowania energii [1] oraz formalizm modów sprzężonych [2-5]. Poniżej przedstawiono formalne wyprowadzenie zależności wiążących znormalizowany współczynnik wzmocnienia z mocą wyjściową lasera, stratami i współczynnikami sprzężenia lasera. Sieć kwadratowa Polaryzacja TM Punktem startowym dla wyprowadzeń pokazanych w tym artykule są równania sprzężone (wyznaczone na podstawie teorii modów sprzężonych [2, 6, 7]), które w rozważanym przypadku przyjmują postać: (1) (2) (3) (4) W równaniach (1) - (4), Rx, Sx, Ry, Sy są rozkładami pol[...]

 Strona 1