السلوك الحركي لليزرات شبه الموصل المحقونة بصريا

العناوين الأخرى

The dynamical behavior of optically injected semiconductor lasers

مقدم أطروحة جامعية

عرفات هادي كريم

مشرف أطروحة جامعية

السعيدي، عماد الدين حسين علي

أعضاء اللجنة

مشاري، جاسب عبد الحسين
قصي محمد علي
السيلاوي، لازم حسن عبود

الجامعة

جامعة البصرة

الكلية

كلية التربية العلمية

القسم الأكاديمي

قسم الفيزياء

دولة الجامعة

العراق

الدرجة العلمية

ماجستير

تاريخ الدرجة العلمية

2012

الملخص العربي

إن ليزر شبه الموصل ذا النمط الطولي الأحادي في حالة الاشتعال الحر (Free-running operation)، طبيعيا يبعث أشعة كهرومغناطيسية بموجة مستمرة فقط، لكن عندما يتعرض هذا الليزر إلى حقن إشارة بصرية خارجية، فإنه من المحتمل أن يظهر عددا من الحالات الحركية في شدة خرجه، مثل التذبذبات المستقرة، التذبذبات الدورية، التذبذبات شبه الدورية، و التذبذبات الفوضوية بتراكيب معقدة.

هذا السلوك الحركي لليزر شبه الموصل يمكن التحكم به عن طريق ضبط عوامل تشغيل الليزر (Laser operating parameters) المختلفة.

تغيير قيم هذه العوامل يتيح للسلوك الحركي لليزر الانتقال من حالة غلى حالة أخرى.

إن أهم العوامل التحريكية لليزر شبه الموصل المحقون بصريا، التي قمنا بدراستها في العمل الحالي، هي : عامل تعزيز عرض الخط (b)، عامل شدة (القوة) مجال الحقن (n)، عامل نسبة زمني العمر لحامل الشحنة و الفوتون (T)، عامل تيار الضخ (P)، عامل إشباع الربح (ε)، و عامل تولييف تردد الليزر (∆).

في الدراسة الحالية، اعتمدنا ليزر شبه الموصل ذا النمط الطولي الأحادي المحقون بطريقة التثبيت بالحقن البصري (optical injection-locking).

حركيات منظومة الليزر هذه توصف بنموذج مبسط لمعادلات المعدل، و حالات سلوكها الحركي ذات أهمية كبيرة في عدد من التطبيقات العملية، مثل الاتصالات البصرية الشخصية و السرية و في توليد الموجات الدقيقة (الميكروبية) الفوتونية القابلة للتحكم.

تحتوي هذه الرسالة على دراسة نظرية مفصلة للسلوك الحركي اللاخطي لليزر شبه الموصل المحقون بصريا باستخدام نموذج يتألف من ثلاثة معادلات لكل من المجال الكهربائي المعقد، قلب التعداد (كثافة حاملات الشحنة)، و ربح الوسط المادي.

تحليل و مناقشة النتائج المستحصلة مع الاستنتاجات قد تم تضمينها أيضا في هذه الرسالة.

من أجل فحص و تمييز السلوك الحركي لليزر شبه الموصل المحقون بصريا، استخدمنا تقنيات مختلفة، هذه التقنيات هي : التطور الزمني (سلسلة الزمن) لشدة خرج الليزر، صورة فضاء-الطور (مسار الجاذب)، طيف الشدة-تقنية تحويل فورير السريع (The fast Fourier transformation (FFT) technique)، و تقنية طيف دليل ليبانوف (The Lyapunov exponent).

لقد حصلنا على عدد من حالات السلوك الحركي لليزر شبه الموصل المثيرة للاهتمام، اعتمادا على قيمة عامل التحكم المختار، مثل الحالة المستقرة، حالات السلوك الحركي المنتظم (المتمثلة بالتذبذبات الدورية)، السلوك الحركي شبه الدوري، و السلوك الفوضوي.

تحليلنا للنتائج المستحصلة يظهر أن منظومة الليزر، التي تم استخدامها في دراستنا الحالية، تتبع (عموما) طريق مضاعفة زمن الدورة إلى الفوضى (The period-doubling route to chaos)، مع تمييز حالات لزمن الدورة-ثلاثة (p3) و زمن الدورة ستة (p6)، كذلك ظهور التذبذبات شبه الدورية.

لقد أثبتنا، في دراستنا الحالية، أن السلوك الحركي لليزر شبه الموصل المحقون بصريا يمكن التحكم به ببساطة عن طريق تغيير قيم عوامل التحكم لليزر.

إن المقدرة على التحكم بالسلوك الحركي لليزر شبه الموصل المحقون بصريا مع الفهم الجيد للخصائص الذاتية لهذا الليزر يمكن أن يلعبا دورا هاما في تحسين منظومات ليزر شبه الموصل التي تستخدم للتطبيقات العملية.

التخصصات الرئيسية

الفيزياء

الموضوعات

• أشباه الموصلات
• الليزر

عدد الصفحات

127

قائمة المحتويات

• APA
• MLA
• AMA

لغة النص

العربية

نوع البيانات

رسائل جامعية

رقم السجل

BIM-317682