비대칭 뢸로 삼각형 공진기 레이저의 비대칭적 발진 특성
Asymmetric Emission Properties of Asymmetric Reuleaux Triangle Microcavity Laser
- 주제(키워드) 2차원 공진기 , Microcavity , Chirality
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김도석
- 발행년도 2016
- 학위수여년월 2016. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000059841
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
2차원 비대칭 뢸로 삼각형 공진기는 모양의 대칭성이 없는 정폭 도형 공진기이다. 공진기의 마주 보는 두 호는 같은 중심을 가지기에, ray dynamics에서 시계 방향으로 회전하는 광선과 반시계 방향으로 회전하는 광선이 완전히 분리되어 있다. 비대칭 뢸로 삼각형 공진기의 모양을 결정하는 변형인자는 3개인데, 이것을 조절하여 방향성을 갖는 발진을 찾을 수 있다. 본 공진기는 periodic orbit와 chaotic sea가 모두 존재하는 mixed system인데, ray와 wave dynamics모두 period-5 stable periodic orbit 주변에서의 unstable manifold structure, chaos assisted tunneling에 의해 방향성을 띄고 발진하는것으로 확인되었고, 반시계 방향에 의한 발진이 시계 방향에 의한 발진 보다 강한 것을 발견하였다. 특히 wave dynamics에서는 공진기 내부의 period-5 resonance mode의 세기가 시계 방향보다 반시계 방향이 더 강한 chirality가 확인되었다. 실험적으로는 multiple quantum well 구조의 InGaAsP 반도체 레이저로 제작하였으며, simulation의 결과와 같은 방향성 발진과 시계, 반시계 방향의 발진 세기가 다른 것이 관측되었다.
more초록/요약
2-D asymmetric Reuleaux triangle microcavity is a curve with constant width, which does not have any spatial symmetry. In the classical ray dynamics, clockwise and counter clockwise angular momentum of this cavity is perfectly separated. The cavity has three deform factors which change boundary shape of the cavity, and we found that a 2-D microcavity emit directionally with proper deform factors. The system of this microcavity is mixed one that have periodic region and chaotic sea. In this system, period-5 island chain(mode) causes directional emission in both ray and wave dynamics. In ray dynamics, directional emission is caused by unstable manifold and in wave dynamics chaos assisted tunneling. there are two strong emission directions, one is a clockwise propagating wave and the other is a counter clockwise, and counter clockwise wave is stronger than clockwise one. Especially we observed counter clockwise stronger chirality in the wave dynamics of stable period-5 resonance mode. In the experiment of this microcavity, we use mutiple quantum well structure of InGaAsP semiconductor laser. We bserved directional emission at two directions. In our experiment counter clockwise emission is stronger than clockwise one. So, the experimental results well agree with the ray and wave dynamical results.
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