Efecto de láser con emisores en clústeres de percolación

Resumen En este trabajo se estudia el efecto láser sin espejos, el láser aleatorio de percolación en 3D. La diferencia con láser convencional es que el láser aleatorio contiene estructuras desordenadas que definen la frecuencia y la dirección en las que el láser aleatorio emite la luz y la emisión de este láser es coherente y estable. Se estudia el sistema semiclásico no lineal de ecuaciones de Maxwell en 3D acoplado con ecuaciones de polarización y ecuaciones de cuatro niveles de los puntos cuánticos. Tal sistema es considerablemente no lineal, es complejo y no existe ninguna solución analítica. Por eso es de interés la generación del campo de láser numéricamente con el método de Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo (FDTD) 3D y con ayuda de los paquetes numéricos modernos MICROSOFT VISUAL STUDIO (Visual C#). Se calcula de manera detallada el espectro de los modos ópticos localizados en el láser aleatorio de percolación.

Abstract In this work, the mirrorless laser effect, the random percolation laser in 3D, is studied. The difference with conventional laser is that the random laser contains disordered structures that define the frequency and the direction in which the random laser emits the light and the emission of this laser is coherent and stable. The non linear semiclassical system of Maxwell equations is studied in 3D coupled with polarization equations and four level equations of quantum dots. Such a system is considerably non linear, it is complex, and there is no analytical solution. Therefore it is of interest generating laser field numerically with the method of Finite Differences in Time Domain (FDTD) 3D and using modern numerical packages MICROSOFT VISUAL STUDIO (Visual C #). The spectrum of the optical modes located in the random percolation laser is calculated in detail.