Dinamica di laser a semiconduttore

Caratterizzazione ottica e dinamica di campioni di laser innovativi

In questo ambito sono stati svolti negli ultimi anni studi dettagliati sui laser a cavità verticale (VCSEL's), focalizzando in particolare sulle proprietà dinamiche e stocastiche dei salti di polarizzazione del campo emesso. E' in corso di preparazione un setup per la caratterizzazione di campioni laser ad emissione laterale con mezzo attivo a quantum dots.

Dinamica di sistemi; studio di configurazioni complesse con uno o più laser interagenti e dei loro comportamenti dinamici

Sono in corso ricerche sul comportamento di laser VCSEL con retrozione ottica polarizzata. In questo ambito, la caratterizzazione del campione laser ha permesso di confrontare le misure dinamiche effettuate con un modello realistico del sistema, in cui i parametri del laser sono stati misurati in modo accurato per il campione in esame. Sta per iniziare lo studio di campioni VCSEL multi-spot (con emissione ottica da più zone del mezzo attivo) e di un sistema modulare di VCSEL accoppiati otticamente. Questo ultimo sistema permetterà di investigare le proprietà dinamiche di sistemi dinamici complessi altamente connessi (reti), con un elevato controllo sulle caratteristiche dell'accoppiamento e della configurazione.

Processi stocastici; analisi del comportamento di sistemi in presenza di rumore

Sono stati studiate le proprietà di risposta alla modulazione di laser bistabili (sia VCSEL che ad emissione laterale) in presenza di rumore, fornendo evidenza e caratterizzazione dei fenomeni di risonanza stocastica, di coerenza e vibrazionale. Nel prossimo futuro, si sta preparando un esperimento per analizzare l'effetto del rumore su un sistema bistabile con retrazione ritardata, in un regime in cui il tempo di ritardo è molto più lungo dei tempi tipici del processo stocastico (tempo di Kramers). Ci si aspetta di osservare interessanti fenomeni legati alla propagazione di strutture, generate da processi nonlineari (ad es., effetti di rumore moltiplicativo), presenti nel sistema in quanto analogo ad un sistema spazialmente esteso.

Per dettagli e bibliografia: http://www.fi.isc.cnr.it/users/giovanni.giacomelli

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