Etude dynamique d’un laser associé à un système optique complexe
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Institut d'Optique et Mécanique de Précision
Abstract
The optical pulses generation in mode-locked lasers are described, in the case of complicated spectral filtering, by the cubic-quintic complex Swift-Hohenberg equation (CCQSHE). Using the ANSATZ method, we studied the existence of the bright and dark soliton solutions of the space-dependent coefficients CCQSHE. The physical parameters of the soliton solutions have been obtained as functions of the variable coefficients of the model equation.
The parametric conditions for the existence of the soliton solutions are presented. By the numerical evolution of the bright and black solitons, we studied the influence of high order effects, dispersion and non-linearity’s, on the propagation of the soliton solutions. By a numerical simulation, we could find that its solitons can have a verylocalized structure and can thus propagate without any noticeable deformation, under certain conditions determined by the model.
Our thesis work will focus, therefore, on the study of pulse propagation dynamics in laser cavities including spectral filtering and non-linear gain.
Thus, our work will be articulated to find numerical soliton or solitary wave solutions to the model that governs the propagation of pulses in open optical systems such as laser cavities.
This work was the subject of an international publication, heading:
« Chirped soliton solutions of the cubic-quintic Swift-Hohenberg equation with space-dependent coefficients ».
In the journal: « Optik - International Journal for Light and Electron Optics ».
Description
La génération d'impulsions optiques dans les lasers à blocage de mode est décrite, dans le cas d'un filtrage spectral compliqué, par l'équation complexe cubique-quintique de Swift-Hohenberg (CCQSHE). En utilisant la méthode de l'ANSATZ, nous avons étudié l'existence des solutions de solitons brillantes et noires des coefficients CCQSHE dépendant de l'espace. Les paramètres physiques des solutions de solitons ont été obtenus en fonction des coefficients variables de l'équation du modèle. Les conditions paramétriques pour l'existence des solutions soliton sont présentées. Par l'évolution numérique des solitons brillantes et noires, nous avons étudié l'influence des effets d'ordre supérieur, de la dispersion et de la non-linéarité, sur la propagation de solitons. Par une simulation numérique, nous avons pu trouver que ses solitons peuvent avoir une structure très localisée et peuvent ainsi se propager sans aucune
déformation notable, sous certaines conditions déterminé par le modèle.
Notre travail de thèse se portera, donc, sur l’étude de la dynamique de propagation des impulsions dans les cavités laser incluant un filtrage spectral et un gain non-linéaire. Ainsi, notre travail s’articulera pour trouver des solutions numériques de type soliton ou onde solitaire au modèle qui régit la propagation des impulsions dans les systèmes optiques ouverts tels que les cavités laser.
Ce travail a fait l’objet d’une publication internationale, intitulé :
« Chirped soliton solutions of the cubic-quintic Swift-Hohenberg equation with space-dependent coefficients ».
Dans le journal: « Optik - International Journal for Light and Electron Optics ».