Динамика полупроводниковых лазеров. Учебное пособие для вузов

Предисловие
1 Введение
1.1 Некоторые определения из физики
полупроводников
1.2 Структура лазера на гетеропереходе [1]
1.3 Квантовые переходы [1, 2]
1.4 Структуры одномодовых лазеров [1,3]
1.4.1 Лазер с распределенной обратной связью
1.4.2 Лазер с распределенным брэгговским
отражателем
1.4.3 Лазер со сколотыми связанными
резонаторами
2 Одномодовая генерация: классический
подход
2.1 Предварительные замечания
2.1.1 Модель Друде - Лоренца
2.1.2 "Отрицательные" осцилляторы
2.1.3 Вынужденное излучение и интерференция
[4]
2.1.4 "Классическая" теория лазера
2.2 Уравнения Максвелла [2]
2.3 Моды резонатора Фабри - Перо
2.4 Одномодовые скоростные уравнения поля
2.4.1 Скоростное уравнение для интенсивности
(среднего числа фотонов)
2.4.2 Нелинейность усиления
2.4.3 Скоростное уравнение для фазы
2.4.4 Резюме
2.5 Вклад спонтанного излучения
2.5.1 Модель Генри [5]
2.5.2 Стохастические скоростные уравнения
и коэффициенты диффузии [6, 7]
2.5.3 Коэффициент спонтанного излучения
2.6 Динамика носителей заряда
2.7 Вклад флуктуаций числа носителей
2.8 Обезразмеривание
2.9 Численное решение скоростных
уравнений
2.10 Непрерывная лазерная генерация
2.11 Прямая модуляция
2.11.1 Релаксационные колебания
2.11.2 Метод малого сигнала
2.11.3 Полоса пропускания прямой модуляции
2.11.4 Задержка включения
2.11.5 Джиттер
2.11.6 Частотная модуляция (чирп)
2.11.7 Отношение чирп/мощность
2.12 Спектр одномодового лазера
2.12.1 Над порогом
2.12.2 Под порогом
2.12.3 Измерение коэффициента уширения линии
2.12.4 Вклад релаксационных колебаний
2.13 Динамика температуры в активном слое
3 Одномодовая генерация: полуклассический
подход
3.1 Уравнения Максвелла - Блоха
3.2 Адиабатическое исключение поляризации
3.3 Нелинейность усиления [8, 9]
3.3.1 Скоростное уравнение для интенсивности
3.3.2 Скоростное уравнение для фазы
3.3.3 Скоростное уравнение для числа
носителей
3.3.4 Резюме
Ч\
4 Вертикально-излучающие лазеры
4.1 Структура [10]
4.2 Электронно-дырочные переходы
4.3 Сиин-флип модель
4.4 Состояния поляризации в викселях
4.4.1 Отсутствие анизотропии (7а = 0 и 7Д = 0)
4.4.2 Линейная поляризация у
4.4.3 Эллиптическая поляризация
4.5 Устойчивость поляризационных состояний
	
4.5.1 Линейная поляризация
4.5.2 Эллиптическая поляризация
5 Оптическая инжекция
5.1 Введение
5.2 Скоростные уравнения
5.2.1 Одиночный лазер
5.2.2 Включение оптической инжекции
5.3 Анализ устойчивости
5.3.1 Полоса синхронизации
5.3.2 Устойчивость синхронизации
5.4 Улучшение характеристик лазера [11]
5.4.1 Скорость затухания
5.4.2 Повышение резонансной частоты
5.4.3 Чирп
А Интегральные преобразования
А.1 Преобразование Фурье
А.2 Преобразование Лапласа .
А.З Примеры интегральных преобразований
А.3.1 Дельта-функция Дирака
А.3.2 Единичная ступенчатая функция
А.3.3 Гармонические функции
A. 4 Правила выполнения операций
при преобразовании Лапласа
В Элементы теории динамических систем
B. 1 Основные определения
В.2 Линеаризация
В.З Отклик и передаточная функция
В.4 Передаточная функция системы
второго порядка
B. 5 Устойчивость динамической системы
по Ляпунову
С Элементы теории стохастических процессов
C. 1 Стохастические процессы
С.2 Теорема Винера - Хинчина
С.З Уравнение Ланжевена для броуновского
движения
С.4 Дрейф и диффузия
С.5 Определения Ито и Стратоновича
C. 6 Нелинейные уравнения Ланжевена
D Поляризация света
D. 1 Поляризационный эллипс
D.2 Параметры поляризационного эллипса
D.3 Вырожденные формы
поляризационного эллипса
D.4 Поляризация света в циркулярном базисе
Е Решение уравнения теплопередачи
F Основы квантовой теории [12]
FT Пространство Гильберта
F.2 Операторы в гильбертовом пространстве
F.3 Постулаты квантовой механики
F.4 Волновая функция
F.5 Уравнения Шредингера и Гейзенберга .
F.6 Представление взаимодействия
F.7 Атом водорода
F.8 Атом в электромагнитном поле
F.8.1 Гамильтониан взаимодействия
F.8.2 Вынужденные переходы и осцилляции Раби
F.8.3 Атомные переходы и поляризация света
F.8.4 Учет конечного времени жизни
F.9 Матрица плотности
F.9.1 Определение и основные свойства
F.9.2 Уравнение фон Неймана
F.9.3 Релаксационный супероператор
G Моды линейных систем
Библиография